Автоматизація і роботизація різноманітних виробничо-технологічних процесів у багатьох галузях промисловості є однією із провідних тенденцій розвитку сучасного суспільства. Чималого поширення останнім часом набули промислові роботи, без яких практично неможливо уявити будь-яке новітнє виробництво у галузях машинобудування, приладобудування, фармацевтики, легкої, харчової, переробної, хімічної промисловостей тощо. Також за останні кілька десятиліть сформувався ще один напрям робототехніки – автономні мобільні роботи, який поєднав дослідження у сферах механіки, електроніки та комп’ютерних технологій, зокрема штучного інтелекту.
Серед найпоширеніших сфер використання автономних мобільних роботів варто відзначити виконання різноманітних технологічних операцій у місцях, небезпечних для життя людей (радіаційно, біологічно чи хімічно забруднених) або непридатних для життя (космос, морські глибини, кратери вулканів тощо). Також мобільні роботи добре зарекомендували себе під час виконання рятувальних операцій у випадках катаклізмів і стихійних лих, антитерористичних операцій, військових дій, розмінування території тощо.
Враховуючи актуальність питання розвитку мобільної робототехніки, у статті запропоновано нову конструкцію автономного роботизованого комплексу, побудованого на базі гусеничного шасі та оснащеного маніпулятором типу SCARA. Основним завданням пропонованого робота є виконання різноманітних технологічних операцій у місцях, де перебування людини є небезпечним або неможливим, зокрема виконання завдань розміновування територій. Під час досліджень детально проаналізовано кінематику маніпулятора з метою встановлення його робочої зони та експериментально протестовано кінематичні параметри гусеничного шасі під час його руху по пересіченій місцевості. Отримані результати можуть бути використані для подальшого удосконалення конструкції й систем керування робота і маніпулятора та визначення конкретних технологічних завдань, які покладатимуться на цю роботизовану платформу
1. Dong, L., He, Z., Song, C., & Sun, C. (2023). A review of mobile robot motion planning methods: from classical motion planning workflows to reinforcement learning-based architectures. Journal of Systems Engineering and Electronics, 34(2), 439-459. doi: 10.23919/JSEE.2023.000051 (in English).
https://doi.org/10.23919/JSEE.2023.000051
2. Mikołajczyk, T., Mikołajewski, D., Kłodowski, A., Łukaszewicz, A., Mikołajewska, E., Paczkowski, T., & Skornia, M. (2023). Energy Sources of Mobile Robot Power Systems: A Systematic Review and Comparison of Efficiency. Applied Sciences, 13(13), 7547. doi: 10.3390/app13137547 (in English).
https://doi.org/10.3390/app13137547
3. Qin, H., Shao, S., Wang, T., Yu, X., Jiang, Y., & Cao, Z. (2023). Review of autonomous path planning algorithms for mobile robots. Drones, 7(3), 211. doi: 10.3390/drones7030211 (in English).
https://doi.org/10.3390/drones7030211
4. Bruzzone, L., Nodehi, S. E., & Fanghella, P. (2022). Tracked locomotion systems for ground mobile robots: A review. Machines, 10(8), 648. doi: 10.3390/machines10080648 (in English).
https://doi.org/10.3390/machines10080648
5. Seo, T., Ryu, S., Won, J. H., Kim, Y., & Kim, H. S. (2023). Stair-Climbing Robots: A Review on Mechanism, Sensing, and Performance Evaluation. IEEE Access, 11, 60539-60561. doi: 10.1109/ACCESS.2023.3286871 (in English).
https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3286871
6. SWORDS Combat Robot Opens Possibilities; Perhaps Not the way You'd Expect. Retrieved from: https://www.sarna.net/news/swords-combat-robot-opens-possibilities-perha... (in English).
7. Remotec ANDROS Mark V-A1 Robot. Retrieved from: https://www.azorobotics.com/equipment-details.aspx?EquipID=412 (in English).
8. Centaur Unmanned Ground Vehicle. Retrieved from: https://www.army-technology.com/projects/centaur-unmanned-ground-vehicle/ (in English).
9. EOD-Roboter tEODor EVO. Retrieved from: https://esut.de/2019/03/meldungen/land/11637/eod-roboter-teodor-evo/ (in English).
10. Media Gallery: TELEMAX™ EVO. Retrieved from: https://www.avinc.com/media_center/assets/ unmanned-ground-vehicles/telemax-evo (in English).
11. Clearpath Grizzly and Husky More Flexible Than Ever. Retrieved from: https://blog.robotiq.com/ clearpath-grizzly-and-husky-more-felxible-than-ever (in English).
12. Korendiy, V. (2021). Generalized design diagram and mathematical model of suspension system of vibration-driven robot. Ukrainian Journal of Mechanical Engineering and Materials Science, 7(3-4), 1-10. doi: 10.23939/ujmems2021.03-04.001 (in English).
https://doi.org/10.23939/ujmems2021.03-04.001
13. Korendiy, V., Kachur, O., Predko, R., Kotsiumbas, O., Brytkovskyi, V., & Ostashuk, M. (2023). Development and investigation of the vibration-driven in-pipe robot. Vibroengineering Procedia, 50, 1-7. doi: 10.21595/vp.2023.23513 (in English).
https://doi.org/10.21595/vp.2023.23513
14. Wang, C., Lv, W., Li, X., & Mei, M. (2018). Terrain Adaptive Estimation of Instantaneous Centres of Rotation for Tracked Robots. Complexity, 2018, 1-10. doi: 10.1155/2018/4816712 (in English).
https://doi.org/10.1155/2018/4816712
15. BaniHani, S., Hayajneh, M. R. M., Al-Jarrah, A., & Mutawe, S. (2021). New control approaches for trajectory tracking and motion planning of unmanned tracked robot. Advances in Electrical and Electronic Engineering, 19(1), 42-56. doi: 10.15598/aeee.v19i1.4006 (in English).
https://doi.org/10.15598/aeee.v19i1.4006
16. Ahluwalia, V., Arents, J., Oraby, A., & Greitans, M. (2022). Construction and benchmark of an autonomous tracked mobile robot system. Robotic Systems and Applications, 2(1), 15-28. doi: 10.21595/rsa.2022.22336 (in English).
https://doi.org/10.21595/rsa.2022.22336
17. Zhao, J., Zhang, Z., Liu, S., Tao, Y., & Liu, Y. (2022). Design and research of an articulated tracked firefighting robot. Sensors, 22(14), 5086. doi: 10.3390/s22145086 (in English).
https://doi.org/10.3390/s22145086
18. Wang, C., Wang, S., Ma, H., Zhang, H., Xue, X., Tian, H., & Zhang, L. (2022). Research on the Obstacle-Avoidance Steering Control Strategy of Tracked Inspection Robots. Applied Sciences, 12(20), 10526. doi: 10.3390/app122010526 (in English).
https://doi.org/10.3390/app122010526
19. Bang, H.-S., Lee, C.-J., Park, M.-H., Cho, J.-H., & Kim, Y.-T. (2022). Outdoor Navigation System of Caterpillar Mobile Robot Based on Multiple Sensors. Journal of Korean Institute of Intelligent Systems, 32(2), 93-100. doi: 10.5391/JKIIS.2022.32.2.93 (in English).
https://doi.org/10.5391/JKIIS.2022.32.2.93
20. Pandey, A., Singh, S., Kumar, P., Pothal, L. K., & Mohanty, R. L. (2022). Design and Analysis of All-Terrain Differential-Driven Caterpillar-Wheeled Based Unmanned Fire Extinguisher Robot. Journal of Applied Research and Technology, 20(5), 529-535. doi: 10.22201/icat.24486736e.2022.20.5.1389 (in English).
https://doi.org/10.22201/icat.24486736e.2022.20.5.1389
21. Li, H., Cui, J., Ma, Y., Tan, J., Cao, X., Yin, C., & Jiang, Z. (2023). Design and Implementation of Autonomous Navigation System Based on Tracked Mobile Robot. Communications in Computer and Information Science. 1787, 329-350. doi: 10.1007/978-981-99-0617-8_23 (in English).
https://doi.org/10.1007/978-981-99-0617-8_23
22. Zhao, J., Zhang, J., Liu, H., Wang, J., & Chen, Z. (2023). Path planning for a tracked robot traversing uneven terrains based on tip‐over stability. Asian Journal of Control, 25(5), 3569-3583. doi: 10.1002/asjc.3048 (in English).
https://doi.org/10.1002/asjc.3048
23. Shafaei, S. M., & Mousazadeh, H. (2023). Experimental comparison of locomotion system performance of ground mobile robots in agricultural drawbar works. Smart Agricultural Technology, 3, 100131. doi: 10.1016/j.atech.2022.100131 (in English).
https://doi.org/10.1016/j.atech.2022.100131
24. Petrişor, S. M., Simion, M., Bârsan, G., & Hancu, O. (2023). Humanitarian Demining Serial-Tracked Robot: Design and Dynamic Modeling. Machines, 11(5), 548. doi: 10.3390/machines11050548 (in English).
https://doi.org/10.3390/machines11050548
25. Ugenti, A., Galati, R., Mantriota, G., & Reina, G. (2023). Analysis of an all-terrain tracked robot with innovative suspension system. Mechanism and Machine Theory, 182, 105237. doi: 10.1016/j.mechmachtheory.2023.105237 (in English).
https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2023.105237