مارها با حركات خزشي خود در طبيعت ميتوانند در محيط هاي مختلفي نظير خاك، زمين هاي سفت و ناهموار و آب حركت كنند. اين جانوران حتي قادر هستند از اجسام يا درختان بالا روند، از موانع عبور كنند و يا در محيط هاي شني و لغزنده نيز به حركت خود ادامه دهند. لذا توانايي بالاي حركت خزندگان در زمين هاي ذولعارضه باعث شد پس از انجام تحقيقات لازم، با الهام گرفتن از الگوريتم حركتي خزشي مار، يك ربات خزنده با طراحي سخت افزار مكانيكي و پلت فرم بندبند بودن بدنه با قابليت افزايش و يا كاهش طول بدنه و مونتاژ عضوها به يكديگر طراحي و نسبت به ساخت آن اقدام گردد. روشي كه ما در طراحي اين ربات بكار بسته ايم الگوريتم رفتار حركت خزشي است. معيار اصلي در اين حركت اختلاف ضريب اصطكاك در جهت طولي و عرضي بدن مار است كه باعث ايجاد لغزش ربات در امتداد بدن ربات شده و آن را به جلو مي راند كه در اكثر مارها اين نوع حركت مشاهده مي شود. با استفاده از اين الگوريتم مشكل تعادل و پايداري كاملاً مرتفع شده است چون عوامل محرك آن چرخ و يا اجزاء ديگر نيست بلكه مي توان با استفاده از تعدادي محرك زاويه اي، از طريق گشتاور در مفاصل، عامل محرك را ايجاد كرد. از مشخصه هاي اين حركت بازدهي نسبي بالا، نياز به دامنه عرضي زياد براي حركت و عملكرد مناسب در زمين هاي نرم و شني است. اين ربات داراي 18درجه آزادي است، بالا بودن اين درجه آزادي باعث افزايش قدرت مانور و درجه مهارت ربات شده است. كوتاهي ارتفاع و عرض ربات امكان حركت در مسيرهاي باريك مثل لوله و همچنين قابليت استتار را براي آن فراهم ساخته است. اين ربات قابل كنترل از راه دور است و به اپراتور اين امكان را مي‌دهد كه اين وسيله‌ را در مكانهاي مختلف تا 1كيلومتر كنترل و هدايت كند و از طريق اعمال فرامين، امكان انجام عملكردهاي متنوع و متعددي از طريق تجهيزات را انجام دهد.

در اين پروژه مطالعات بر روي سيستم هاي حركتي ربات شش پا عنكبوت با مشخصات و پارامترهاي طراحي متمركز گرديد. پس از انتخاب مشخصات فيزيكي و شكل ساز و كار، سينماتيك و ديناميك مربوط به اين سامانه مورد بررسي كامل واقع گرديد و با شبيه سازي هاي متعدد نرم افزاري مورد آزمايش قرار گرفت . سپس مرحله طراحي مفهومي، شامل اجزاء و قسمت‌هاي مختلف ربات، اعم از برنامه نويسي، الگوريتم حركتي، و همچنين صحت و اعتبار نتايج شبيه‌سازي نرم‌افزاري مورد بررسي قرار گرفت. طرح نهايي شده به صورت نقشه‌هاي مجزا وارد مرحله ساخت و اجرا شده و در نهايت مجتمع گشته و مورد آزمايش قرار گرفت. در انتها، براي بررسي كارايي سيستم حركتي و رفع نقصهاي احتمالي آزمايشهايي بر روي نمونه ساخته شده در محيطهاي حركتي مختلف انجام پذيرفت. روشي كه ما در طراحي اين ربات بكار بسته ايم الگوريتم رفتار حركت عنكبوت است. هر يك از پاهاي ربات داراي 3درجه آزادي مي باشد كه بالا بودن درجه آزادي باعث افزايش قدرت مانور و درجه مهارت ربات شده است.

ربات چهارپا هيدروليكي، الكتريكي طراحي شده يكربات چهارپا تطبيق پذير با طراحي سخت افزار مكانيكي و پلت BigDog فرم چهار دست و پاي بندبند مي باشد. طرح حاضر نمونه اي ارتقا يافته از مدل همسان خود يعني ربات ساخت شركت بوستون دايناميكمي باشدكه براي انجام حركتهاي ديناميكي همانند دويدن، پرش و همچنين هدايت 60 مي باشد و از kg 50 و وزن cm 90 ، عرض cm 1 ، ارتفاع m در زمينهاي ناصاف بكار مي رود. ربات داراي طول 12 مفصل با گشتاور كنترل شده توسط محركهاي الكتريكي و هيدروليكي تشكيل شده است. اكثر رباتهاي پادار كنوني توسط موتورهاي الكتريكي راه اندازي مي شوند و به دليل اندازه، قيمت، راحتي كاربرد و كنترل دقيق محبوبيتدارند ولي به دليل اينكه نسبت به وزن و اندازه ربات،گشتاور كمتري توليد ميكنند به درايورهايي با نسبت كاهشبالا براي تبديل سرعت به گشتاور نياز دارند، نتايج استفاده از اين روش به سيستمهايي با سرعت كم و قابليت حركت محدود منجر شده است كه براي حركتهايي با ديناميك بالا و تغييرات شديد عوارض زمين مناسب نبودند. ولي راه اندازهاي هيدروليكي براي مفاصل و اتصالاتي كه به سرعت بالا و نسبت توان به وزن بالا و حداكثر نيرومندي در برابر گشتاور موردنياز است استفاده مي شود كه در اين ربات با هدف استفاده از اين ويژگي ها، عملگرهاي هرسه DC RCS مفصل پاي ربات هم با محركالكتريكي وهم با محركهيدروليكي فعال مي شود همچنين از سروو موتور براي اتصالات مفصل ران و زانو استفاده شده است. از اين رو از تركيب محرك هاي هيدروليكي و الكتريكي ربات چهارپايي با قابليتكنترل گشتاور مفاصل طراحي شد كه قدرتمحركه خود را توسط يكمخزن روغن تامين مي كند و حالتهاي مختلفحركتي توسط سيستم كنترل گشتاوري كه براي آن طراحي شد امكان پذير شده است. اين رباتقابل كنترل از راه دور استو به اپراتور اين امكان را ميدهد كه اين وسيله را در مكانهاي مختلفتا 1كيلومتر كنترل و هدايت كند و از طريق اعمال فرامين، امكان انجام عملكردهاي متنوع و متعددي از طريق تجهيزات را انجام دهد.

طرح حاضر شامل بررسي كامل مراحل مختلف طراحي آناليز ساخت و آزمون ربات شش پا مي باشد. ابتدا با توجه به شرايط عملياتي نحوه تدوين مشخصات فني ربات به صورت كلي مورد بررسي قرار مي گيرد. سپس در خصوص مرحله طراحي مفهومي شامل بررسي اجزاء و قسمت هاي مختلف ربات و به طور كلي معماري ربات بحث شده و جزئيات قطعات و قسمت هاي مختلف ربات طراحي و نتايج آناليز آنها ارائه مي گردد. همچنين صحت و اعتبار نتايج شبيه سازي نرم افزاري بررسي مي شود. طرح نهايي شده به صورت نقشه هاي مجزا وارد مرحله ساخت و اجرا شده و در نهايت مجتمع گشته و مورد آزمايش قرار مي گيرد. در انتهاي اين مقاله نيز نتايج آزمون هاي عملي مورد بررسي قرار خواهد گرفت.

اين طرح بر مبناي تحقيقات انجام گرفته جهت تسهيل در روند آزمايش و نيز برطرف ساختن مشكلات مربوط به تست سنسورهاي فشار انواع شناورهاي دريايي طراحي و ساخته شده است. با تغييرات فشار هوا، مقدار مقاومت و در نتيجه ولتاژ خرجي سنسور تغيير خواهد كرد. اين ولتاژ به وسيله ميكروكنترلر اندازه گيري شده و پس از انجام محاسبات فشار بر حسب bar نمايش داده مي شود و نمودارهاي مربوطه استخراج مي گردد. در نهايت نمودارها با يكديگر مقايسه و نتايج حاصله در نرم افزار گرافيكي نمايش داده مي شود. همچنين جهت انجام عمليات كنترلي، محاسباتي و اندازه گيري، نرم افزار گرافيكي طراحي و پياده سازي شد كه مقادير سنسورهاي تست شده را با دقت 0/001 اندازه گيري مي كند و افزايش ضريب دقت تست اين نوع سنسورها از مزاياي اين طرح مي باشد.