Was ist ein mobiler Roboter?
Ein mobiler Roboter kann sich unabhängig von seiner Umgebung bewegen. Zu diesem Zweck muss der Roboter navigieren können. Die Reichweite und Genauigkeit der erforderlichen Navigationsfähigkeiten hängt von der Größe des Roboters und der Art der von ihm ausgeführten Aufgabe ab. Zu den derzeit in Produktion befindlichen Typen mobiler Roboter gehört der Haushaltsroboter, der in verschiedenen Formen erhältlich ist, vom Roboterstaubsauger bis zum Roboterhund. Mögliche zukünftige Anwendungen des mobilen Roboters sind Robotersanitäter, Landarbeiter und Grenzschutzbeamte.
Um sich zurechtzufinden, muss ein mobiler Roboter zunächst feststellen, wo er sich befindet. Es gibt viele Möglichkeiten, wie dies erreicht werden kann. Gyroskope und andere Geräte können verwendet werden, um die Raddrehung und die Beschleunigungsrate zu messen, um dem mobilen Roboter mehr Hinweise auf seine aktuelle Position zu geben. Globale Positionsbestimmungssysteme von Satelliten ermöglichen es dem Roboter, seine Position in absoluten Zahlen an einem festen Punkt auf dem Planeten zu messen. Vision-basierte Positionierungssysteme verwenden optische Sensoren, um Informationen in der Umgebung wahrzunehmen.
Eine große Menge an Informationen kann visuell bereitgestellt werden, und es wird angenommen, dass die visuelle Positionierung das größte Potenzial für die Zukunft der mobilen Roboternavigation birgt. Einschränkungen bei visuellen Navigationsmethoden ergeben sich aus der Anforderung, die wahrgenommene visuelle Eingabe mit Karten oder bekannten Orientierungspunkten zu vergleichen, um die Position festzustellen. Um wirklich nützlich zu sein, muss sich ein mobiler Roboter der Zukunft in bisher unbekannten Umgebungen zurechtfinden. Ein alternativer Weg, dies zu erreichen, könnte in der gleichzeitigen Verwendung vieler einfacher mobiler Roboter liegen, die als Ameisenroboter bekannt sind.
Der Ameisenroboter hinterlässt beim Überqueren des Geländes eine Spur. Diese Spur steht dann anderen Ameisenrobotern zur Verfügung. Obwohl einzelne Roboter zerstört werden oder ausfallen können, bleibt die Gruppe als Ganzes robust, da einige der Ameisenroboter ihr Ziel erreichen, obwohl das Problem, genau zu wissen, wo sie sich in der Umgebung befinden, nicht gelöst wurde.
Inländische mobile Roboter stehen neben der Navigation vor zusätzlichen Herausforderungen. Sicherheit kann ein Problem sein, da der Roboter zu Hause um Menschen herum arbeiten muss und bei einer Kollision möglicherweise ein Unfall wie ein Sturz verursacht werden kann. Das Aussehen wird auch wichtiger, wenn ein Roboter jeden Tag mit Menschen interagieren muss, und während der humanoide Roboter manchen gefallen mag, könnte er anderen bedrohlich erscheinen. Aus diesen Gründen muss die Konstruktion von Haushaltsrobotern die Bedürfnisse und Einstellungen der vorgesehenen Benutzer berücksichtigen.