गोलाकार रोबोट क्या है और इसका निर्माण कैसे किया जाता है? | 5+ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग

गोलाकार रोबोट क्या है और इसका निर्माण कैसे किया जाता है? | 5+ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग

गोलाकार रोबोट

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चर्चा का विषय: गोलाकार रोबोट और इसकी विशेषताएं

गोलाकार रोबोट | गोलाकार रोलिंग रोबोट

गोलाकार रोबोट परिभाषा

एक गोलाकार रोबोट या गोलाकार रोलिंग रोबोट, जिसे एक गोलाकार मोबाइल रोबोट कहा जाता है, एक गेंद के आकार का रोबोट है जो गोलाकार बाहरी आकार वाला मोबाइल है। एक गोलाकार रोबोट में एक गोलाकार आकार का खोल शामिल होता है जो रोबोट के शरीर के रूप में कार्य करता है और एक आंतरिक ड्राइविंग इकाई जिसे आमतौर पर रोबोट के आईडीयू के रूप में जाना जाता है जो इसे ड्राइव करने की अनुमति देता है। सतहों पर लुढ़कना सबसे अधिक गोलाकार मोबाइल रोबोट कैसे उड़ते हैं।

गोलाकार रोबोट
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रोलिंग गति आमतौर पर रोबोट के द्रव्यमान के केंद्र (यानी, एक पेंडुलम-चालित प्रणाली) को स्थानांतरित करके प्राप्त की जाती है, लेकिन अन्य ड्राइविंग तंत्र भी संभव हैं। हालांकि, व्यापक संदर्भ में, स्थिर-रोबोट में एक गोलाकार सह-समन्वय प्रणाली में 2-रोटरी प्रकार और 1-प्रिज्मीय प्रकार के जोड़ों (उदाहरण: स्टैनफोर्ड आर्म) शामिल हैं।

गोलाकार खोल आमतौर पर अद्वितीय ड्राइव तंत्र और अन्य विशेष अनुप्रयोगों के लिए ठोस पारभासी प्लास्टिक, अपारदर्शी या लचीली सामग्री का निर्माण होता है, यह गोलाकार खोल बाहरी वातावरण से रोबोट को सील कर देगा। पुन: विन्यास योग्य गोलाकार रोबोट हैं जो गोलाकार सतह को विभिन्न विन्यासों में बदल सकते हैं और रोलिंग के अलावा अन्य कार्य कर सकते हैं।

गोलाकार रोबोट स्व-नियंत्रित या नियंत्रित हो सकते हैं (टेलीपरेटेड), गोलाकार शरीर की गतिशीलता और बंद संरचना के कारण, लगभग सभी गोलाकार रोबोट आंतरिक ड्राइव यूनिट और बाहरी नियंत्रण इकाई (नेविगेशन सिस्टम) के बीच वायरलेस दूरसंचार का उपयोग करते हैं। इन रोबोटों की शक्ति का बड़ा हिस्सा रोबोट के अंदर बैटरी से आता है, लेकिन कई गोलाकार रोबोट सौर कोशिकाओं का उपयोग करते हैं। गोलाकार मोबाइल रोबोट को उनके अनुप्रयोग या ड्राइव तंत्र के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है।

गोलाकार रोबोट डिजाइन

गेंद के आकार की वस्तुओं में अविश्वसनीय गतिशीलता होती है, जिससे गोलाकार रोबोट की उन्नति का पता लगाना सार्थक हो जाता है डिजाइन। ऐसे रोबोटिक्स का एक और महत्वपूर्ण लाभ कठोर पर्यावरणीय वातावरण का सामना करने की उनकी क्षमता है।

रोबोट ड्राइव सिस्टम और आर्किटेक्चर सिद्धांत का मूल विचार नीचे देखा गया है। एक गुंबद के अंदर (1) रोबोट के आंतरिक घटक होते हैं। आधार (2) सभी यांत्रिक भवन घटकों के लिए नींव के रूप में कार्य करता है। दो डीसी मोटर्स प्लेटफ़ॉर्म के किनारों पर और गोले के संपर्क में घुड़सवार पहियों (6) के साथ एक ड्राइव तंत्र प्रदान करते हैं।

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रोलर (3) में दो डिग्री की स्वतंत्रता है और यह स्वतंत्र रूप से गोले की आंतरिक सतह के चारों ओर घूम सकता है और रोलर और बेस एक शाफ्ट (4) से जुड़े होते हैं, जो सभी घटकों को रखता है। शाफ्ट के मध्य में वसंत (5) सुनिश्चित करता है कि रोलर और रोबोट के पहिये कभी भी गोले की आंतरिक सतह के संपर्क में नहीं आते।

ऑपरेटिंग सेंटर, नियंत्रण तंत्र, इंजन और बैटरी सभी चेसिस पर रखे गए हैं। यह रोबोट के द्रव्यमान पर केंद्रित है, साथ में निर्माण के द्रव्यमान के केंद्र के साथ। क्षेत्र के सापेक्ष आंतरिक तत्वों का अभिविन्यास वर्तमान कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करके बदला जा सकता है। लगभग उसी समय, द्रव्यमान परिवर्तन के केंद्र की दिशा, जिससे गोलाकार शिफ्ट हो जाता है।

व्यक्तिगत मॉड्यूल के बीच की बातचीत को नीचे दिए गए चित्र में दर्शाया गया है:

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गोलाकार रोबोट विन्यास

आंतरिक कार्ट कॉन्फ़िगरेशन

चार-पहिया या तीन-पहिया गाड़ी को हम्सटर बॉल कॉन्फ़िगरेशन में एक गोले के अंदर रखा गया है। पहिया अभिविन्यास के वेग में परिवर्तन का उपयोग स्टीयर करने के लिए भी किया जा सकता है। यह समाधान तुलनात्मक रूप से आसान है, हालांकि इसमें एक समान आकार का क्षेत्र शामिल है; इसके अलावा, पहियों को आंदोलन के विघटन के कारण गोलाकार आंतरिक सतह के साथ संपर्क याद आ सकता है।

आंतरिक कार्ट, दस्ता और रोलर के साथ कॉन्फ़िगरेशन

गाड़ी के पहिए एक शाफ्ट, वसंत और रोलर संयोजन के लिए क्षेत्र की आंतरिक सतह के संपर्क में रहते हैं और संरचना के बाद के संतुलन के लिए, कार्टव्हील की संख्या को दो तक सीमित करने की अनुमति देते हैं। प्रसिद्ध रोबोट ओम्निबोला का गोलाकार शीर्ष पर ड्राइव के साथ एक उल्टा विन्यास है।

एक्सल के साथ पेंडुलम कॉन्फ़िगरेशन

एक पेंडुलम व्यवस्था एक धुरी को आंतरिक संरचना से जोड़ने के लिए आवश्यक है। धुरा पेंडुलम के लिए एक ठोस आधार प्रदान करता है, जो द्रव्यमान के केंद्र को स्थानांतरित कर सकता है और दोनों रोटेशन और क्षेत्र के झुकाव का उत्पादन कर सकता है। यह दृष्टिकोण रोबोट की स्थिरता को बाधित करता है, और आंतरिक धुरा क्षेत्र की घूर्णन क्षमताओं को प्रतिबंधित करता है।

फ्लाईव्हील-आधारित डिज़ाइन कॉन्फ़िगरेशन

सीमित अवधि के लिए, आंतरिक पेंडुलम को झुकाव या क्षेत्र के टोक़ को बढ़ाने के लिए एक गति या प्रतिक्रिया पहिया का उपयोग किया जाता है। कंट्रोल मोमेंटम गायरोस्कोप (सीएमजी) सिस्टम का उपयोग बड़े उपग्रहों या अंतरिक्ष स्टेशनों को अधिक जटिल डिजाइनों में घुमाने के लिए किया जाता है।

एकाधिक मास-शिफ्टिंग डिज़ाइन कॉन्फ़िगरेशन

एक्ट्यूएटर्स की एक श्रृंखला का उपयोग बहु-द्रव्यमान-स्थानांतरण डिजाइन को तैयार करने के लिए किया जाता है। क्षेत्र के भीतर द्रव्यमान के केंद्र की सटीक स्थिति के लिए यहां दिखाए गए कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग किया जाता है, लेकिन आंदोलन पीढ़ी जटिल और अक्षम है क्योंकि कई एक्ट्यूएटर्स लगातार काम कर रहे हैं।

पवन-संचालित रोबोट कॉन्फ़िगरेशन

पर्यावरण के अनुकूल निर्माण केवल विशेष उपयोगों के लिए स्पष्ट रूप से सीमित हैं। यह मशीनरी जो बाहरी बल को पुनर्निर्देशित कर सकती है और रोबोट नियंत्रण अनुप्रयोग के लिए उपयोग कर सकती है। हवा नीचे देखे गए मंगल अन्वेषण रोबोट अनुसंधान अवधारणा को बनाए रखेगा, लेकिन यात्रा की दिशा हवा की गति का विरोध नहीं कर सकती है।

अंडरवाटर रोबोट कॉन्फ़िगरेशन

एक निर्माण का एक और उदाहरण जिसे कार्य करने के लिए एक अद्वितीय वातावरण की आवश्यकता होती है, वह एक पानी के नीचे का रोबोट है। एक गोलाकार रोबोट जो आंतरिक वाल्व और पंपों का उपयोग करते हुए परमाणु रिएक्टर शीतलन प्रणालियों के पाइपिंग के अंदर नेविगेट करता है, विषाक्त सामग्री रिसाव और जंग का पता लगाने के लिए बनाया गया था।

ख़राब शरीर डिजाइन विन्यास

फॉर्म-मेमोरी मिश्र धातु (एसएमए) तार एक हल्की सामग्री है जो गर्म होने पर अपने मूल आकार में लौट आती है। इस सामग्री से बने एक गोलाकार रोबोट में बहुत स्थिरता होती है, लेकिन इसका अभिविन्यास अप्रत्याशित रूप से अनिश्चित और प्रबंधन करने में मुश्किल होता है।

मॉर्फेक्स - गोलाकार रोबोट और हेक्सापॉड का संयोजन

मॉर्फेक्स एक गेंद के आकार का रोबोट है जिसके पूरे शरीर में कई पैर हैं जिन्हें एक गेंद में इकट्ठा किया जा सकता है। रोबोट के पैर अपने गोलाकार रूप के बावजूद भी ड्राइव और घूम सकते हैं। समाधान की जटिल संरचना और रोबोट के पैरों की असामान्य स्थिति के कारण मोशन गेंद के आकार के मोड में प्रतिबंधित है। इसके अलावा, ऐसी संरचना प्रतिकूल मौसम की स्थिति के लिए असुरक्षित है।

पहले वर्णित सभी विकल्पों की तुलना में, शाफ्ट और रोलर के साथ आंतरिक कार्ट पर निर्मित वास्तुकला में आंदोलन पीढ़ी परिष्कार के संदर्भ में सबसे अधिक स्थिरता है।

गोलाकार रोलिंग रोबोट का नियंत्रण

एक गोलाकार हाथ में रोबोट के लिए एक गोले के बीच में निलंबित तीन-आयामी पेंडुलम पर विचार करें। ऐसे उपकरण के लिए तीन मानक नियंत्रण विधियाँ हैं:

  1. मोटर को आपूर्ति वोल्टेज द्वारा नियंत्रण।
  2. मोटर की रोटेशन गति द्वारा नियंत्रण।
  3. मोटर के टोक़ द्वारा नियंत्रण।

आपूर्ति वोल्टेज नियंत्रण के लिए कोई सहायक उपकरण की आवश्यकता नहीं है। किसी भी प्रसंस्करण के बिना, मोटर का वोल्टेज न्यूनतम स्तर की आपूर्ति है। दूसरी ओर, अन्य दो तरीकों से विशिष्ट सहायक संरचनाओं के उपयोग की आवश्यकता होती है। यहां तक ​​कि अगर रोटेशन मापदंडों को मापा नहीं जाता है, तो गोलाकार घुमाव स्थिर हो सकता है। नतीजतन, गोले के विषय में पेंडुलम या मोटर को विनियमित करने पर ध्यान केंद्रित करना पर्याप्त है।

गोलाकार रोबोट काम लिफाफा

ध्रुवीय रोबोट में एक संयुक्त रैखिक संयुक्त और दो रोटरी जोड़ और एक घुमा संयुक्त होता है, और एक हाथ एक रोबोट आधार से जुड़ा होता है। कुल्हाड़ी एक गोलाकार काम लिफाफे और एक ध्रुवीय समन्वय प्रणाली का निर्माण करती है और इसे गोलाकार रोबोट के रूप में भी जाना जाता है। इस कॉन्फ़िगरेशन का काम करने वाला लिफाफा दो अपूर्ण क्षेत्रों के बीच की मात्रा को बाहर निकालता है। वास्तुकला शारीरिक रूप से ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज विमानों के कोणीय रोटेशन को सीमित करता है। ये अवरोध रोबोट संरचना के ऊपर और नीचे शंक्वाकार मृत क्षेत्र बनाते हैं।

गोलाकार रोबोट उदाहरण | मोबाइल गोलाकार रोबोट

वे बाधाओं के बारे में आगे बढ़ने और इसमें जीपीएस का उपयोग करने के लिए आवश्यक राडार सेंसर को गश्त करने और शामिल करने के लिए निर्दिष्ट मार्गों का पालन करने के लिए इसे जीपीएस में एकीकृत करने की उम्मीद करते हैं, ताकि यह पूर्व-निर्धारित रास्तों के आसपास गश्त कर सके, साथ ही इसकी मदद करने के लिए रडार सेंसर भी। बाधाओं से बचें।

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एक गोलाकार रोबोट किसके लिए उपयोग किया जाता है? | गोलाकार रोबोट अनुप्रयोग

इस प्रकार के रोबोट का उपयोग अवलोकन उद्देश्य, नियंत्रण अनुप्रयोग, जलीय और ग्रहों की खोज, पुनर्वास, बाल शिक्षा और मनोरंजक उद्देश्य आदि के लिए किया जाता है। गोलाकार रोबोट के अनुप्रयोगों को उभयचर रोबोट में जमीन और पानी दोनों पर संचालित करने के लिए देखा जा सकता है।

आम जनता वाणिज्यिक गोलाकार रोबोट खरीदेगी। ग्राउंडबोट, रॉबल और क्यूबॉल कुछ नवीनतम व्यावसायिक खिलौने और स्फ़ेरो की बीबी -8 हैं, जो 2015 के फिल्म स्टार वार्स: द फोर्स अवेकेंस और सैमसंग बैली में चित्रित एक ही नाम के रोबोट चरित्र पर आधारित है जो एक निजी रोबोट है जो दिखता है एक गोलाकार रोलिंग टेनिस गेंद की तरह और सैमसंग CES2020 में अनावरण किया गया है।

सैमसंग की रिसर्च टीम के उपाध्यक्ष साजिद सादी के अनुसार, बैली की गतिशीलता इसे किसी भी व्यक्ति पर प्रतिक्रिया करने की अनुमति देती है, चाहे वे कहीं भी हों। माता-पिता अपने बच्चों के साथ देखने के लिए बाल्की से पूछ सकते हैं कि क्या उन्होंने अपना होमवर्क पूरा कर लिया है या टीवी शो और फिल्में देख रहे हैं या नहीं।

गोलाकार रोबोटों के कुछ अन्य बुनियादी अनुप्रयोग भी नीचे सूचीबद्ध हैं:

  1. मशीन टूल हैंडलिंग
  2. स्थान वेल्डिंग
  3. विधानसभा संचालन
  4. फेटलिंग मशीनें
  5. मेटल सांचों में ढालना
  6. गैस वेल्डिंग
  7. चित्र
  8. आर्क वेल्डिंग

गोलाकार रोबोट के फायदे और नुकसान

फायदे

गोलाकार रोबोट के बारे में सोचा जाता है कि इसमें कई फायदे होते हैं, जिसमें लो-फ्रिक्शन लोकोमोशन, बाधक स्थान, ओमनी-दिशात्मक उड़ान बिना कभी पलटे, और इसी तरह शामिल हैं। इन लाभों के कारण, गोलाकार रोबोट पारंपरिक मोबाइल रोबोट की तुलना में अधिक व्यवहार्य हैं। एक गोलाकार रोबोट के लाभ कई हैं, और इसकी वास्तुकला सीधी है।

गोले के भीतर संलग्न सेंसर और उपकरण अच्छी तरह से संरक्षित हैं। रोटंडस बहुत हल्का होता है, जिसका वजन लगभग 25 किलोग्राम होता है, लेकिन रोटैंडस के कवर होने पर वजन में वृद्धि होती है। नतीजतन, इसका घनत्व कम है और यह तैर सकता है। नतीजतन, इसका उपयोग ऑन-रोड, ऑफ-रोड और यहां तक ​​कि पानी में भी किया जा सकता है।

बॉट को सील करने के अतिरिक्त अतिरिक्त लाभ हैं, जिससे इसे कम घनत्व की अनुमति मिलती है ताकि यह तैर सके; इसका मतलब यह भी है कि कोई भी रेत मोटर और अन्य घटकों के साथ समस्या पैदा करने के लिए अंदर नहीं जाती है। गैस के रिसाव की स्थितियों में मूल्यवान रोबोट बनाने पर, इंटीरियर पर विद्युत स्पार्क (यदि कोई हो) अक्सर बंद हो जाते हैं। रोबोट की प्रकृति भी इसे बहुत शांत ऑपरेटर बनाती है।

नुकसान

गोलाकार रोबोट में अन्य वाणिज्यिक रोबोटों की तुलना में कम प्रोफ़ाइल है, जो मुख्य कमियों में से एक है। Z- अक्ष के रैखिक एक्ट्यूएटर की कमी के कारण रोबोट का काम लिफाफा भी सीमित है।

गोलाकार रोबोट का निर्माण कैसे करें?

एक विशिष्ट गोलाकार रोबोट विन्यास के निर्माण की प्रक्रिया नीचे सूचीबद्ध है।

  1. ड्राइव सिस्टम को एक साथ रखें।
  2. मोटर और कनेक्शन तैयार करें, ध्वनि और नकारात्मक पहलुओं पर ध्यान दें। जबकि आप सीधे मोटर और ईएससी में तारों को वेल्ड कर सकते हैं, लंबे समय में कनेक्टर्स इसे बहुत सरल बनाते हैं।
  3. गियर सेट में गियर और हब के साथ ड्राइव व्हील एडाप्टर को पेंच करके गियर स्थापित करें (गियर निकला हुआ किनारा नीचे)।
  4. पहियों की ओरिएंटेशन की जाँच करें। चूंकि पहिये सममित नहीं हैं, उन्हें दो अलग-अलग तरीकों से तैनात किया जा सकता है। एक पैर पर, लकीरें और एक उथले शंकु हैं। प्रवक्ता पर लकीरें बाहर की ओर निकाली जा सकती हैं।
  5. पहिया में निर्धारित गियर रखें, फिर पहिया एडाप्टर के दूसरे आधे हिस्से को, और फिर इसे सुरक्षित रूप से एक साथ पेंच करें।
  6. मोटर के लिए ग्रहों के इंजन को माउंट करें। सुनिश्चित करें कि माउंट को कोण दिया गया है ताकि शिकंजा मुड़ जाए, वे माउंट में गिर जाएं।
  7. ड्राइव दस्ता संलग्न है। सुनिश्चित करें कि युग्मन को मोटर में जितना संभव हो उतना मजबूर किया जाता है और जहां तक ​​संभव हो शाफ्ट को धक्का दिया जाता है (इससे बाद में सही लंबाई हो जाएगी)। सुनिश्चित करें कि कपलिंग को कड़ा किया जाए ताकि हेक्स शिकंजा शाफ्ट के चिकनी तरफ बैठा हो।
  8. मोटर स्थापित करें।
  9. चैनल के बाहर पर निकला हुआ किनारा के साथ, मोटर असेंबली के ऊपरी छेद में असर की स्थिति और यह असर मध्यम और संयुक्त के बीच सैंडविच किया गया है जो इसे जगह में रखता है। शिकंजा लगातार प्रत्येक घटकों को सुरक्षित करता है टिल संयुक्त संयुक्त चैनल के साथ फ्लश होता है।
  10. जोड़ों में बीयरिंग स्थापित करें। प्रत्येक शाफ्ट के लिए, एक स्पेसर जोड़ें। पिनियन गियर स्थापित करें। सुनिश्चित करें कि सब कुछ शाफ्ट पर एक साथ बारीकी से दबाया जाता है लेकिन इतना कसकर नहीं कि घर्षण पैदा होता है।
  11. पहिया विधानसभा को इकट्ठा करें और इसे शीर्ष शाफ्ट पर रखें। सुनिश्चित करें कि तय शिकंजा शाफ्ट के चिकनी पक्षों पर खराब हो गया है।
  12. मुख्य शरीर से कनेक्ट करें। ESCs कनेक्ट करें और बिजली वितरण सेट करें। रिसीवर, मिक्सर, कैपेसिटर और बैलस्ट सभी को माउंट किया जाना चाहिए।
  13. गोले के शीर्ष के लिए एक चक्र काटें और उस पर टैब गोंद करें।
गोलाकार रोबोट क्या है और इसका निर्माण कैसे किया जाता है? | 5+ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग
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ईशा चक्रवर्ती के बारे में

गोलाकार रोबोट क्या है और इसका निर्माण कैसे किया जाता है? | 5+ महत्वपूर्ण अनुप्रयोगमेरे पास एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में एक पृष्ठभूमि है, वर्तमान में रक्षा और अंतरिक्ष विज्ञान उद्योग में रोबोटिक्स के अनुप्रयोग की दिशा में काम कर रहा है। मैं एक सतत शिक्षार्थी हूं और रचनात्मक कलाओं के लिए मेरा जुनून मुझे उपन्यास इंजीनियरिंग अवधारणाओं को डिजाइन करने के लिए प्रेरित करता है।
भविष्य में लगभग सभी मानवीय क्रियाओं को प्रतिस्थापित करने वाले रोबोटों के साथ, मैं अपने पाठकों के लिए विषय के मूलभूत पहलुओं को एक आसान और सरल तरीके से लाना पसंद करता हूं। मैं एक साथ एयरोस्पेस उद्योग में प्रगति के साथ अपडेट रहना भी पसंद करता हूं।

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