PARTES-Una Estructura Mecánica Programable Auto-Reconfigurable 2D
Autores: Gerbl, Michael; Pieber, Michael; Ulrich, Emanuel; Gerstmayr, Johannes
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
PARTES-Una Estructura Mecánica Programable Auto-Reconfigurable 2D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Robots modulares
Auto-reconfigurables
PIEZAS
Versatilidad
Prototipo de hardware
Topológico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Los robots modulares auto-reconfigurables prometen ser capaces de realizar una amplia variedad de tareas. Sin embargo, muchos sistemas no logran ofrecer esta funcionalidad prometida debido a limitaciones en la arquitectura del sistema o a la validación en prototipos de hardware funcional. Este documento demuestra las capacidades funcionales del Robot Adaptativo Plana con Estructura Triangular (PARTS) y documenta la versatilidad de este sistema robótico utilizando un enfoque holístico que combina simulaciones y demostraciones de hardware en un prototipo con nueve módulos fabricados. PARTS es un robot modular bidimensional que consiste en módulos con una geometría triangular que cambia de forma, capaz de formar estructuras adaptables que cubren espacios. Se presentan meta-módulos y técnicas de reestructuración de mallas como métodos para lograr la auto-reconfiguración topológica. La viabilidad de estos métodos se demuestra aplicándolos en un ejemplo de reconfiguración simulado de 62 módulos. El documento muestra la versatilidad de PARTS en el prototipo de hardware utilizando configuraciones específicas para tareas, incluyendo locomoción usando un meta-módulo y una configuración de caminante, interacción módulo-módulo estableciendo un puente entre dos clústeres de módulos separados, e interacción con el entorno utilizando una configuración de agarre y estructura de soporte. Los resultados validan la versatilidad y enfatizan el potencial del concepto de diseño del sistema, motivando la transferencia de la arquitectura de hardware a la tercera dimensión.
Descripción
Los robots modulares auto-reconfigurables prometen ser capaces de realizar una amplia variedad de tareas. Sin embargo, muchos sistemas no logran ofrecer esta funcionalidad prometida debido a limitaciones en la arquitectura del sistema o a la validación en prototipos de hardware funcional. Este documento demuestra las capacidades funcionales del Robot Adaptativo Plana con Estructura Triangular (PARTS) y documenta la versatilidad de este sistema robótico utilizando un enfoque holístico que combina simulaciones y demostraciones de hardware en un prototipo con nueve módulos fabricados. PARTS es un robot modular bidimensional que consiste en módulos con una geometría triangular que cambia de forma, capaz de formar estructuras adaptables que cubren espacios. Se presentan meta-módulos y técnicas de reestructuración de mallas como métodos para lograr la auto-reconfiguración topológica. La viabilidad de estos métodos se demuestra aplicándolos en un ejemplo de reconfiguración simulado de 62 módulos. El documento muestra la versatilidad de PARTS en el prototipo de hardware utilizando configuraciones específicas para tareas, incluyendo locomoción usando un meta-módulo y una configuración de caminante, interacción módulo-módulo estableciendo un puente entre dos clústeres de módulos separados, e interacción con el entorno utilizando una configuración de agarre y estructura de soporte. Los resultados validan la versatilidad y enfatizan el potencial del concepto de diseño del sistema, motivando la transferencia de la arquitectura de hardware a la tercera dimensión.