SnakeTrack, A Bio-Inspired, Single Track Mobile Robot with Compliant Vertebral Column for Surveillance and Inspection

This paper presents the conceptual and embodiment design of a bio-inspired single track ground mobile robot, named SnakeTrack, designed for surveillance and inspection tasks in unstructured environments with narrow spaces. Its main components are the vertebral column, characterized by two end modules and a variable number of vertebrae connected by compliant joints, and the peripherical track. The robot is actuated by four motors, two for the track motion and two to command the lateral flexion of the vertebral column for steering, while limited passive torsion and retroflexion of the vertebral column are allowed by the compliant joints to adapt to terrain unevenness, improving traction. Vision is provided by two cameras placed on the end modules, behind the tracks, which are characterized by dedicated openings. The pitch of vertebrae and tracks is equal, then the robot is modular, and its length can be changed on the basis of the environment features and the required onboard equipment

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Dynamic Modeling of a Serial Link Robot Laminated with Plastic Film

This chapter presents serial link robots laminated with a plastic film, a derivation of the equations of motion of the laminated robots, and numerical simulation. Recently, to become capable of wide application for several serial link robots that work outside, waterproofing and dustproofing techniques are required. We have proposed a robot packaging method to improve waterproof and dustproof properties of serial link robots. Using the proposed packaging method, rigid links with some active joints are loosely laminated with plastic film to protect the links from dust and water. In the next step of our research, we must derive the equations of motion of the laminated robots for the design and performance improvement from the viewpoint of high speed and high energy efficiency. We assume a plastic film as a closed-loop link structure with passive joints in this chapter. A rigid serial link (fin) connected with a motor-actuated joint moves a closed-loop link structure with passive joints. We numerically investigate the influence of the flexural rigidity of a plastic film on the motion of the rigid fin. This research not only contributes to the lamination techniques but also develops a novel application of waterproofing and dustproofing techniques in robotics

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Review article: locomotion systems for ground mobile robots in unstructured environments

Abstract. The world market of mobile robotics is expected to increase substantially in the next 20 yr, surpassing the market of industrial robotics in terms of units and sales. Important fields of application are homeland security, surveillance, demining, reconnaissance in dangerous situations, and agriculture. The design of the locomotion systems of mobile robots for unstructured environments is generally complex, particularly when they are required to move on uneven or soft terrains, or to climb obstacles. This paper sets out to analyse the state-of-the-art of locomotion mechanisms for ground mobile robots, focussing on solutions for unstructured environments, in order to help designers to select the optimal solution for specific operating requirements. The three main categories of locomotion systems (wheeled - W, tracked - T and legged - L) and the four hybrid categories that can be derived by combining these main locomotion systems are discussed with reference to maximum speed, obstacle-crossing capability, step/stair climbing capability, slope climbing capability, walking capability on soft terrains, walking capability on uneven terrains, energy efficiency, mechanical complexity, control complexity and technology readiness. The current and future trends of mobile robotics are also outlined

LoCoQuad: Diseño y desarrollo de una plataforma robotica de bajo coste

En esta memoria se reflejan los pasos llevados a cabo para el diseño, construcción y validación de una plataforma robótica de bajo coste llamada LoCoQuad. Este nombre viene del inglés “Low Cost Quadruped” o Cuadrúpedo de bajo coste. Los cuadrúpedos son una tipología de robot que desde hace unos años se ha desarrollado en todo el mundo, tratando de buscarles un propósito más allá de la investigación en sistemas móviles autónomos. Para llevar a cabo esta tarea se han desarrollado varias plataformas dentro de un rango de precios muy amplio. La única condición para considerar que un robot sea un cuadrúpedo es que posea cuatro patas, pero éstas pueden tener gran cantidad de diferencias. En general las patas se clasifican según su número de ejes y la disposición de los mismos. Siendo las patas más usadas las de 3 ejes, debido a la capacidad de éstas para alcanzar cualquier posición dentro de su campo de trabajo. Las disposiciones más usadas son las conocidas como mamíferas, semejantes a las patas de cualquier mamífero, y arácnidas, semejantes a las de insectos y arañas. LoCoQuad es un cuadrúpedo diseñado para investigación y docencia, cuyo objetivo es ofrecer una plataforma con varias configuraciones. LoCoQuad se ha desarrollado partiendo de cero en este TFG, y es actualmente un producto terminado. Mediante un diseño cuidadoso, se ha conseguido que sea el cuadrúpedo más asequible del mundo (con un coste aproximado de 150\$). Se han liberado el diseño y el código realizado, y se ha hecho público un informe técnico con el objetivo de someterlo a una conferencia científica. El proyecto ha tenido ya un impacto considerable: se ha recibido el primer premio tecnológico en el III Certamen de Jóvenes Creadores Aragoneses y se me contactó para una entrevista en un blog de tecnología internacional con una repercusión considerable en redes sociales. <br /

Construcción, simulación y programación de un robot cuadrúpedo multipropósito de código abierto

En este proyecto se pretende modelar, simular y construir un robot cuadrúpedo basado en la plataforma open source Spot Micro (robot inspirado en Spot mini de Boston Dynamics). El objetivo es mediante el estudio de los distintos sistemas actualmente disponibles, desarrollar una plataforma robótica de bajo coste multipropósito, por fases de desarrollo. Se explorará el sistema actual, se corregirán los defectos y finalmente se mejorará dotándolo con la posibilidad de alcanzar cierto nivel de autonomía. Se pretende también generar un programa de gestión que permita el control de sus articulaciones y de los distintos sensores incorporados así como establecer las bases para el entrenamiento de un agente con aprendizaje por refuerzo que sirva como futuro controlador del robot vía teleoperación o control manual