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行動機器人

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機器人吸塵器

行動機器人(mobile robot)是可以自行行動英语Robot locomotion機器人[1]。行動機器人學一般算是机器人学資訊工程的子領域[2]

行動機器人可以在其環境中行動,不需固定在某特定位置。行動機器人可以是自主式的(自主机器人,AMR),是指在沒有物理或是電磁的導引裝置下,有可以在不受控環境下探索的能力[3]。相對地,行動機器人也可以配合導引設備,使其在相對受控的空間下,以事先定義的導引路徑行進[4]。相反的,工业机器人多半是比較固定式的,括機械手臂(多連桿機械臂)以及機器人終端執行器英语Robot end effector(或是末端执行器)。

在商業和工業的應用上,行動機器人已越來越普遍。醫院已使用自主行動機器人來運送物品。倉庫也安裝行動機器人,可以迅速將材料從倉儲區運到需要的位置。行動機器人也是近年的研究焦點,幾乎每年,重要的大學都會會有一個或多個實驗室在進行行動機器人研究[5]。行動機器人也可以用在工業、軍事和保安上。

行動機器人的零件包括有控制器、感測器、致動器以及動力系統[3]。控制器一般會是微處理器、嵌入式微控制器或是個人電腦。感測器依機器人的需求而定。其需求可能包括航位推測触觉感知接近感測、三角測距(triangulation ranging)、碰撞避免(collision avoidance)、定位以及其他特殊應用[6]。致動器一般是指電動機,可以帶動機器人的輪或是腳使其行動。其動力來源一般會是直流電源(電池),不會使用交流電源。

分類

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行動機器人有許多的分類方式。

若依其行動的環境分類,可以分為:

  • 陸地或是家庭機器人,一般會分類為無人地面載具(UGV),大部份有輪子或是軌道,不過其中也句包括有二隻腳或多隻腳的步行机器類人型機器人,或是其他類似動物或昆蟲的機器人)。
  • 配送或是運輸機器人,可以在工作環境中移動材料和物資。
  • 空中機器人一般稱為無人航空載具(UAV)。
  • 水下機器人常稱為自主水下載具(AUV)。
  • 極地機器人,專為在冰冷、佈滿冰縫的環境中航行而設計。

若依其行動的環境分類,可以分為:

相關條目

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參考資料

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  1. ^ Hu, J.; Bhowmick, P.; Lanzon, A., "Group Coordinated Control of Networked Mobile Robots with Applications to Object Transportation" IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2021.
  2. ^ Information Engineering Main/Home Page. www.robots.ox.ac.uk. [2018-10-03] (英语). 
  3. ^ 3.0 3.1 Hu, J.; Bhowmick, P.; Jang, I.; Arvin, F.; Lanzon, A., "A Decentralized Cluster Formation Containment Framework for Multirobot Systems" IEEE Transactions on Robotics, 2021.
  4. ^ Hu, J.; Turgut, A.; Lennox, B.; Arvin, F., "Robust Formation Coordination of Robot Swarms with Nonlinear Dynamics and Unknown Disturbances: Design and Experiments" IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, 2021.
  5. ^ P. Moubarak, P. Ben-Tzvi, Adaptive Manipulation of a Hybrid Mechanism Mobile Robot, IEEE International Symposium on Robotic and Sensors Environments (ROSE), Montreal, Canada, 2011, pp. 113 - 118
  6. ^ Gopalakrishnan, B.; Tirunellayi, S.; Todkar, R. Design and development of an autonomous mobile smart vehicle: a mechatronics application. Mechatronics. 2014, 14 (5): 491–514. doi:10.1016/j.mechatronics.2003.10.003. 
  7. ^ Press release: New Invention Utilizes Empty Railroad Tracks for Shipment of Freight. [2007-04-09]. (原始内容存档于2011-07-15). 
  8. ^ Linear track (PDF). [2007-04-09]. (原始内容 (PDF)存档于2011-07-15). 

外部連結

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