ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 2(98)/2014

Transkrypt

1 ZESZYTY NAUKOWE INSTYTUTU POJAZDÓW 2(98)/2014 Marcin Januszka 1, Wojciech Moczulski 2 IDENTYFIKACYJNO-ROZPOZNAWCZY ROBOT MOBILNY 1. Wstęp Roboty mobilne znajdują coraz szersze zastosowanie w wielu dziedzinach nauki, techniki, wojskowości czy też codziennego życia. Często stosowane są w miejscach i sytuacjach, gdzie działanie człowieka może być dla niego monotonne, niebezpieczne, uciążliwe lub wręcz niemożliwe. Roboty takie mogą służyć więc do penetracji obiektów publicznych, przemysłowych lub strategicznych, na których może wystąpić zagrożenie dla człowieka czy też do inspekcji miejsc, gdzie dostęp człowieka jest ograniczony. Ze względu na swe coraz szersze zastosowania, konstrukcje robotów mobilnych stają się bardziej złożone. Roboty takie zawierają w sobie podzespoły typowo mechaniczne (np. kadłub, gąsienica, podwozie itp.), typowo elektroniczne (czujniki, kamery, jednostki sterujące itp.) ale również podzespoły, które ze względu na swoją mieszaną strukturę należy nazywać mechatronicznymi (serwomechanizmy, siłowniki, napędy, czujniki, lokalizatory itp.). Bardzo szerokie spektrum zastosowań znajdują roboty mobilne jako nowoczesne technologie towarzyszące działaniom służb państwowych (w tym szczególnie sił specjalnych). Tematyka ta jest przedmiotem rozważań licznych publikacji w czasopismach naukowych i branżowych. W jednej z ciekawszych prac przeglądowych [1] i [4] na temat stanu obecnego i perspektywy rozwoju robotów mobilnych do zastosowań specjalnych autorzy przedstawili racjonalne uzasadnienie potrzeby wykorzystania urządzeń mechatronicznych tego typu w zadaniu zapewnienia bezpieczeństwa obywateli podczas sytuacji kryzysowych o różnym charakterze. Powszechnymi zastosowaniami robotów są zadania inspekcyjno-rozpoznawcze, interwencyjne, szpiegowskie, transportowe, poszukiwawcze i ratownicze. Pod względem gabarytów i masy roboty mobilne dzieli się na kilka kategorii. Ograniczając przegląd istniejących rozwiązań do kategorii, do której należy prezentowany w niniejszym artykule robot, można wyróżnić mini-platformy mobilne o masie do 30 kg. Są to roboty przenoszone na miejsce wykonywania działań przez ludzi (czasem inne, większe roboty) i wykorzystywane głównie do rozpoznania terenu. Przemieszczają się na niewielkie odległości i działają w stosunkowo łatwym terenie. Do tej kategorii zalicza się roboty inspekcyjne, interwencyjne oraz zwiadowcze. Na świecie opracowano kilka istotnych rozwiązań robotów tej klasy. Przykładem mogą być roboty serii MMP zbudowane przez The Machine Lab [8]. Są to cztero- lub sześciokołowe platformy mobilne o masie od 2 do 18 kg. W razie potrzeby (np. trudne warunki terenowe) na koła montowane są gąsienice. Te teleoperowane bezprzewodowo roboty mogą być wyposażone dodatkowo w system wizyjny pozwalający na przekazywanie operatorowi obrazu wideo, a także manipulator o czterech stopniach swobody pozwalający podnieść 2,5 kg na wysięgu 0,75 m. Przykładowe osiągi robotów są następujące: prędkość 1 Dr inż. Marcin Januszka, Instytut Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Śląska 2 Prof. dr hab. Wojciech Moczulski, Instytut Podstaw Konstrukcji Maszyn, Politechnika Śląska 101

2 maksymalna waha się między 4,4 km/h (wersja kołowa) i 2,75 km/h (wersja gąsienicowa), czas działania pomiędzy 0,75 h a 2 h. Jednym z ciekawszych rozwiązań robotów ultralekkich jest pojazd o nazwie FirstLook firmy irobot [5]. Jest to robot czterokołowy charakteryzujący się wysokim stopniem ochrony (IP67) i niską masą nie przekraczającą 2,5 kg. Robot wyposażony został w napędy umożliwiające osiągnięcia prędkości do ok. 5,5 km/h oraz posiada dodatkowy mechanizm w postaci przednich ramion obrotowych pozwalających na pokonywanie przeszkód i ewentualny powrót do pozycji pracy np. w przypadku niekontrolowanego upadku i obrotu platformy jezdnej o 180. Kolejnym interesującym rozwiązaniem jest robot Dragon Runner opracowany przez Carnegie Mellon University Robotics Institute [9]. Jest to czterokołowy robot miotany ważący 4,5 kg. Jak podaje producent, robot wytrzymuje upadki z wysokości 10 m. Robot służy tylko do przekazywania operatorowi obrazu, a jego podstawową zaletą jest maksymalna prędkość ruchu wynosząca około 40 km/h. Ciekawą alternatywą dla przedstawionych powyżej rozwiązań jest robot SCOUT produkowany przez Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów (PIAP) [6]. Robot może być transportowany w plecaku wojskowym. Baza mobilna robota składa się z czterokołowego podwozia, na którym umieszczone są dwie kamery (wyposażone we własne oświetlacze): przednia (obrotowa) oraz tylna. Robot wraz z manipulatorem i akumulatorem ma masę 27,5 kg, rozwija prędkość do ok. 7 km/h, jego zasięg radiowy wynosi ok. 500 m. Standardowym wyposażaniem robota oprócz kamer jest mały manipulator. Kolejnym przykładem jest robot Recon Scout firmy Recon Robotics [7]. Jest to robot zwiadowczy do zastosowań militarnych. Można go przerzucić przez mur, wrzucić przez okno, zrzucić ze schodów. Robot ma własne zasilanie, napęd, kamerę monochromatyczną i opcjonalnie kamerę na podczerwień. Robot osiąga prędkość 0,3 m/s (ok. 1km/h), cechuje się małą masą (544 g), jego podstawową zaletą jest fakt, że może być rzucony na odległość ok. 30 m oraz zrzucony z wysokości ok. 9 m na powierzchnię betonową. Alternatywną konstrukcją do poprzedniej jest Taktyczny Robot Miotany (TRM) oferowany przez Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów [6]. TRM służy do inspekcji i rozpoznania terenu lub obiektu przed przystąpieniem do akcji, wprowadzania dezorganizacji i popłochu w grupie napastników, lokalizacji ludzi i obiektów w miejscach trudnodostępnych. TRM składa się z rurowego korpusu, w którym umieszczona jest kamera i mikrofon. Napęd zapewniają dwa sprężyste, gumowe koła umieszczone po bokach robota. TRM rozwija prędkość do 3,3 km/h. Podsumowując, opisane powyżej rozwiązania należy zauważyć, że wspólną cechą prezentowanych robotów jest ich stosunkowo wysoka cena. Biorąc pod uwagę przytoczone argumenty oraz rozważania przedstawione w [1] i [4] można zauważyć potrzebę opracowania nowego typu robota w kategorii do 30 kg. Robot taki powinien charakteryzować się przede wszystkim stosunkowo dużą wytrzymałością udarową, niewielkim kosztem wykonania ale także intuicyjnym i ergonomicznym oraz modułowym interfejsem operatora. Robot o takich cechach będzie mógł być z powodzeniem wykorzystywany podczas działań służb państwowych nawet w przypadku bardzo dużego ryzyka jego uszkodzenia lub zniszczenia. Takie urządzenie będzie uzupełnieniem luki technologicznej na polskim rynku oraz będzie stwarzało konkurencję na rynku międzynarodowym. 102

3 Niniejszy artykuł prezentuje wybrane efekty prac w zakresie opracowania wytrzymałego, lekkiego (mini platforma do 30 kg) i taniego robota mobilnego nazwanego Pathfinder do zastosowań identyfikacyjno-rozpoznawczo-obserwacyjnych. Teleoperowany robot Pathfinder stanowi element grupy wielozadaniowych robotów [2 i 3], jednakże możliwe jest jego samodzielne stosowanie. Niniejszy artykuł wkomponowuje się w serię artykułów o całej grupie robotów i przedstawia opracowanego robota głównie pod kątem rozwiązań mechanicznych. Prace, w ramach których opracowano robota prowadzone były pod kierownictwem Prof. Wojciecha Moczulskiego w Instytucie Podstaw Konstrukcji Maszyn Politechniki Śląskiej w Gliwicach, we współpracy z Instytutem Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego w Radomiu. Prace te były realizowane w ramach projektu badawczego Wielozadaniowe mobilne roboty wykorzystujące zaawansowane technologie w latach [3]. Po zakończeniu projektu prowadzono dalsze prace mające na celu dalszy rozwój wypracowanych rozwiązań, których efekty prezentuje niniejszy artykuł. 2. Wymagania i założenia dla robota identyfikacyjno-rozpoznawczego W ramach prowadzonych prac nad opracowaniem optymalnego rozwiązania robota identyfikacyjno-rozpoznawczego przeprowadzono liczne rozmowy z potencjalnymi użytkownikami końcowymi (głównie jednostki specjalne, jednostki ratowniczo-gaśnicze i poszukiwawcze oraz firmy zajmujące się monitorowaniem obiektów). W wyniku rozmów wytypowano pewną grupę wymagań dla takiego robota oraz sformułowano pewne założenia. W zakresie zastosowania robota przewidziano możliwość wykonywania misji samobójczych, w związku z czym robot powinien przetrwać w warunkach ekstremalnych wyłącznie przez krótki czas umożliwiający wykonanie prostego pomiaru temperatury lub krótkiego rozpoznania wizyjnego monitorowanego obiektu lub pomieszczenia. W związku z powyższym przyjęto założenie, że nie jest wymagana pełna odporność urządzenia na warunki występujące np. w czasie pożaru. W związku z możliwością realizacji misji samobójczych jednym z istotnych założeń przyjętych w stosunku do robota Pathfinder było wypracowanie takich rozwiązań, aby jego koszt wykonania był niski (poniżej dziesięciu tysięcy złotych). Robot Pathfinder powinien więc cechować się prostą konstrukcją lecz pozwalającą na spełnienie potrzeb zastosowań specjalistycznych. Funkcjonalność robota Pathfinder została ograniczona do: pomiaru temperatury w pomieszczeniu, rozpoznania wizyjnego oraz komunikacji audio z ewentualnymi poszkodowanymi, do których nie mają dostępu np. ratownicy. Główną rolą robota ma być przede wszystkim umożliwienie oceny warunków panujących w pomieszczeniach lub w terenie otwartym np. pod kątem możliwości wprowadzenia strażaków, ratowników lub służb specjalnych do budynku. Innym istotnym wymaganiem ze względu na potencjalne zastosowanie w różnorodnych warunkach środowiskowych (terenowych i pogodowych) była odporność konstrukcji robota na działanie wody. Przyjęto minimalne wymaganie w zakresie uzyskania co najmniej odporności przed kroplami padającymi ze wszystkich stron. 3. Opracowane rozwiązanie robota Pathfinder Na podstawie określonych wymagań i przyjętych założeń opracowano 8 koncepcji robota. Główne różnice dotyczące sposobu działania oraz postaci poszczególnych koncepcji, stanowiły: rodzaj podwozia (kołowe lub gąsienicowe, hybrydowe), liczba kół 103

4 podwozia, zapewnienie wymaganej mobilności (układ podwozia), liczba i miejsca usytuowania silników oraz miejsca usytuowania akumulatorów. Do dalszego uszczegółowienia na podstawie przyjętych kryteriów oceny (ustalonych wspólnie z potencjalnymi użytkownikami) przyjęto jedną koncepcję optymalną. Wybrana koncepcja optymalna w dalszych etapach realizacji projektu została zastosowana jako element wejściowy do procesu konstruowania robota. Na podstawie opracowanej dokumentacji prototypowy robot Pathfinder (rys. 1) został wykonany w Zakładzie Doświadczalnym ITeE-PIB w Radomiu. Rys. 1. Prototypowy robot Pathfinder Projekt i dokumentację konstrukcyjną modelowej platformy robota Pathfinder opracowano z wykorzystaniem narzędzi komputerowych CAD CATIA V5. Konstrukcja zawiera następujące główne układy mechaniczne (rys. 2): modułowy korpus - korpus główny oraz dwa wymienne moduły montowane z przodu i tyłu robota, moduły z akumulatorami, zapewniające szybką wymianę akumulatorów, nieholonomiczny układ napędowy, układ jezdny koła wykonane z wulkanizowanej na obręczach aluminiowych gumy silikonowej. Rys. 2. Podstawowe komponenty robota Pathfinder 104

5 Elementy korpusu robota wykonano z blachy aluminiowej o grubości 2 mm, poprzez cięcie laserowe lub cięcie strumieniem wody, a następnie odpowiednie wygięcie blachy. Zastosowanie blachy aluminiowej podyktowane było potrzebą obniżenia masy przy zachowaniu odpowiednio dużej sztywności. Zastosowanie aluminium wynikało także z konieczności zabezpieczenia się przed ewentualnymi wpływami zakłóceń spowodowanych indukowaniem pola elektromagnetycznego, co mogłoby mieć miejsce gdyby zastosowano materiał ferromagnetyczny (np. blachę stalową). Wykonane dla korpusu robota dodatkowe uszczelnienie zapewnia zgodność ze współczynnikiem ochrony IP45. Opcjonalnie robot Pathfinder może być zabezpieczany przed wpływem podwyższonej temperatury otoczenia (do ok. 150 ºC do 30 minut działania) poprzez zastosowanie pokrycia korpusu w postaci folii żaroodpornej. Zgodnie z przyjętymi założeniami, robot Pathfinder ma możliwość pracy w pozycji odwróconej. Konstrukcja platformy nośnej robota została tak opracowana, aby nie występowały elementy wystające poza obrys kół uniemożliwiając tym samym pracę w pozycji odwrotnej. Jedynym elementem, który nie spełnia tego warunku jest antena modułu komunikacji. Ponieważ obudowa robota wykonana jest z materiału przewodzącego, nie ma możliwości zastosowania anteny umieszczonej wewnątrz robota. Ze względu na sposób propagacji fal radiowych niekorzystne również byłoby umieszczenie anteny poziomo tak, aby przylegała do obudowy. Stwierdzono, że właściwa dla warunków pracy robota antena powinna znajdować się w pozycji pionowej, bez żadnych osłon. Rozwiązanie takie umożliwia osiągnięcie wymaganego zasięgu i jakości transmisji w rzeczywistych warunkach eksploatacji. W związku z tym w ITeE-PIB w Radomiu opracowano moduł autonomicznego bez udziału operatora (na podstawie odczytu z odpowiedniego czujnika) pozycjonowania anteny robota Pathfinder. Antena jest mocowana obrotowo z tyłu robota, przy zakresie ruchu obrotowego 180. Antena może być ustawiona pionowo do góry w każdej pozycji robota. W konstrukji korpusu robota Pathfinder przewidziano mocowanie kamer, mikrofonów i głośników, akumulatorów, komputera sterującego oraz pozostałych układów elektronicznych. Rozwiązanie konstrukcyjne robota Pathfinder przewiduje możliwość przenoszenia robota zarówno przez człowieka, jak i manipulator na robocie typu Transporter. W tym celu możliwe jest zastosowanie pokrywy korpusu z zamontowanym uchwytem (częściowo wpuszczany w płytę górną korpusu). W robocie zastosowano układ napędowy składający się z czterech niezależnie napędzanych i nieskrętnych kół, mocowanych do wałów silników. Zastosowany rodzaj układu napędowego często wykorzystywany jest w robotach mobilnych oraz pojazdach gąsienicowych. Układ ten jest układem nieholonomicznym, co pozwala na proste sterowanie robotem oraz umożliwia: poruszanie się w prostej linii do przodu i tyłu, poruszanie się do przodu i tyłu po łukach o dowolnym promieniu oraz obrót w miejscu. Układ napędowy stanowią cztery niezależnie sterowane silniki prądu stałego o napięciu zasilania 12 V DC, z przekładniami planetarnymi. Każdy z układów silnik-przekładnia osiąga minimalną prędkość obrotową wynoszącą 75 obr/min oraz wyjściowy minimalny moment obrotowy wynoszący 1 Nm. Silniki sterowane są przez odpowiednie sterowniki dedykowane dla silników prądu stałego. Ukłądy napędowe zapewniają prędkość maksymalną robota wynoszącą 3,5 km/h. Dla robota Pathfinder zaprojektowano obręcze kół, przykręcane do piast bezpośrednio montowanych na czopach wałów przekładni planetarnych (stanowiących 105

6 wyjście z układu napędowego), przy użyciu śrub dociskowych. Przekładnie dla układów napędowych zostały tak dobrane aby były odporne na obciążenia udarowe przenoszone na wał wyjściowy przekładni, spowodowane np. upadkiem robota. Na obręczach zawulkanizowano opony z gumy silikonowej charakteryzującej się odpornością na podwyższone temperatury do 230 C. Standardowo robot wyposażony jest w opony z bieżnikiem (rowki wyfrezowane na powierzchni opony) pozwalającym na poruszanie się w zróżnicowanych warunkach terenowych. Standardowa średnica zaprojektowanego koła wraz z oponą wynosi 140 mm. Przewidziano także możliwość montażu kół o większej średnicy oraz z innym profilem bieżnika (w zależności od warunków terenowych, w których działał będzie robot). Opracowane rozwiązanie zapewnia możliwość prostej i szybkiej wymiany kół. Układ zasilania robota stanowią akumulatory litowe (litowo-polimerowe) o napięciu 11,1 V. Pojemność akumulatorów dobrana została tak, aby zapewniać pracę robota przez co najmniej 1 godzinę. Akumulatory mocowane są w wymiennych koszach. Robot Pathfinder możę być także zasilany z zewnętrznego źródła zasilania, z pominięciem akumulatorów poprzez odpowiednie złącze zamontowane na korpusie robota. Wymiary gabarytowe robota Pathfinder to: długość mm (zależna od średnicy kół), szerokość 300 mm, wysokość: mm (zależna od średnicy kół). Prześwit podwozia: 33-38mm (zależny od średnicy kół). Masa robota nie przekracza 7 kg i jest zależna od zastosowanych kół oraz wymiennych modułów. 4. Weryfikacja Opracowany robot Pathfinder poddano badaniom weryfikacyjnym w warunkach rzeczywistych. Badania przeprowadzono z użyciem dwóch wykonanych robotów Pathfinder pod względem przydatności i zastosowania w budynkach (rys. 3a) i w terenie otwartym (rys. 3b). a) b) Rys. 3. Badania weryfikacyjne robota Pathfinder: a) poza budynkiem, b) w budynku Robot Pathfinder porusza się sprawnie po korytarzach o posadzce betonowej, glazurze i podłodze z tworzyw sztucznych. Ewentualne przeszkody poprzeczne takie jak progi nie wpływają na mobilność robota. Robot jest także w stanie zjeżdżać po standardowych schodach w budynkach. Testy w terenie otwartym wykazały, że robot pokonuje przeszkody o nachyleniu do 33, krawężniki i progi. Prędkość robotów jest zależna od kąta pochylenia nawierzchni drogi. Na nawierzchni płaskiej, w budynkach i terenie otwartym osiągnięto prędkość ponad 1 m/s. Czas pracy robota przy w pełni naładowanych akumulatorach, przyjmując warunki pracy: 10% czasu podjazdy pod wzniesienia, 50% czasu jazda po terenie płaskim, 40% czasu brak ruchu platformy, 106

7 podczas wykonywania misji, kształtuje się średnio na poziomie 1,5 godziny. Także wodoodporność robotów Pathfinder jest na założonym poziomie IP45. W wykonanych prototypach robotów potwierdzono poprawność wykonania i współdziałania wszystkich podukładów robotów, potwierdzono słuszność przyjętych założeń projektowych obliczeń i przeprowadzonych symulacji. Roboty cechuje wysoka technologiczność konstrukcji. W robotach istnieje możliwość zastosowania różnych modułów, np. układu napędowego (silniki, przekładnie) co gwarantuje łatwe dostosowanie robotów do wykonywania zadań o różnej charakterystyce w przemysłowym zastosowaniu. 5. Zastosowanie i kierunki komercjalizacji Funkcjonalność robota identyfikacyjno-rozpoznawczego Pathfinder umożliwia prowadzenie następujących działań: wizualnej inspekcji (fotografowanie i/lub filmowanie w świetle dziennym lub z użyciem podczerwieni) stanu obiektu, wizualnej inspekcji (fotografowanie i/lub filmowanie w świetle dziennym lub z użyciem podczerwieni) obecności człowieka lub innych istot żywych w strefie obiektu, wykrywania pożaru lub podwyższonej temperatury, na terenie kontrolowanego obszaru, dwukierunkowej zdalnej komunikacji głosowej z osobami poszkodowanymi. Osiągnięta funkcjonalność robota Pathfinder określa potencjalne kierunki komercjalizacji tego typu robotów, tj.: przeglądy eksploatacyjne, kontrole i monitoring obiektów technicznych prowadzone przez firmy specjalistyczne i jednostki specjalne: otrzymywanie informacji o charakterze ilościowym i jakościowym o obiekcie podlegającym inspekcji, monitorowanie pomieszczeń i przestrzeni otwartych, wizualna ocena stanu otoczenia (inspekcja wizyjna), wspomaganie działania służb ratunkowo-gaśniczych: detekcja zagrożenia pożarowego i pomiar temperatury otoczenia, lokalizacja osób poszkodowanych na terenie gruzowiska, pogorzeliska, szczególnie w miejscach trudnodostępnych w tym zdalny kontakt głosowy z poszkodowanymi, wspomaganie działania służb ratownictwa górniczego (ratownictwa technicznego kopalni): otrzymywanie informacji o charakterze ilościowym i jakościowym dotyczących atmosfery podziemnej w kopalni, lokalizacja osób poszkodowanych na terenie po podziemnym zawale, pożarze, wybuchu, szczególnie w miejscach trudnodostępnych w tym zdalny kontakt głosowy z poszkodowanymi. 6. Podsumowanie Prezentowany w niniejszym artykule robot specjalistyczny Pathfinder zdolny jest do zdalnego wykonania misji, mających na celu identyfikację rozpoznanie i obserwację wybranych stref obiektów budowlanych oraz technicznych oraz stref terenów poza tymi obiektami. Działanie robota umożliwia zdalne otrzymywanie informacji o charakterze ilościowym i jakościowym z otoczenia robota. Robot Pathfinder może być zastosowany 107

8 przez różnego rodzaju jednostki ratowniczo-poszukiwawcze, inspekcyjne lub monitorujące. Zastosowanie robota inspekcyjnego Pathfinder umożliwia prowadzenie wizualnej inspekcji stanu obiektu, identyfikacji obecności człowieka lub innych istot żywych w strefie obiektu, wykrywania pożaru lub podwyższonej temperatury, na terenie kontrolowanego obszaru, dwukierunkowej zdalnej komunikacji głosowej z osobami poszkodowanymi. Problem opracowania rozwiązania taniego i wytrzymałego robota do zastosowań identyfikacyjno-rozpoznawczo-obserwacyjnych, nie miał dotychczas satysfakcjonującego rozwiązania, a wyniki prezentowane w niniejszym artykule stanowią innowacyjne rozwiązanie o znaczeniu co najmniej krajowym. Tani robot tego typu może zastępować człowieka w czynnościach obserwacyjno-penetracyjnych podczas akcji specjalnych. Tym samym przyczynia się to do redukcji niekorzystnych uwarunkowań tego typu zadania. Dlatego zastosowanie robota w akcjach specjalnych dodatkowo umożliwi zrewolucjonizowanie tego procesu, a w wyniku tego pozwoli na: wyeliminowanie zagrożenie życia człowieka uczestniczącego w akcji, redukcję kosztów akcji, skrócenie czasu akcji, zwiększenie udziału operatora pojazdu w akcji. Przyszłe prace związane z rozwojem robota Pathfinder będą związane z udoskonaleniem rozwiązań pod kątem komercjalizacji i wdrożeń do produkcji. Literatura: [1] Czupryniak R., Szynkarczyk P., Trojnacki M.: Tendencje rozwoju mobilnych robotów lądowych (cz. 2). Nowe kierunki w robotyce mobilnej. Pomiary Automatyka Robotyka, 7-8/2008, [2] Moczulski W., Skarka W., Adamczyk M., Januszka M., Pająk D., Panfil W., Przystałka P., Targosz M., Wiglenda R., Wyleżoł M.: Rozwiązania konstrukcyjne wielozadaniowych robotów mobilnych wykorzystujących zaawansowane technologie, Problemy Eksploatacji, 3(82), Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - PIB, Radom, 2011, s , [3] Moczulski W., Skarka W., Targosz M., Panfil W., Przystałka P., Wyleżoł M., Januszka M., Pająk D.: Wielozadaniowe mobilne roboty do inspekcji obiektów technicznych, Postępy robotyki. T. 1. Elektronika z. 182, Pod red. K. Tchonia, C. Zielińskiego, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2012, s , [4] Trojnacki M., Szynkarczyk P., Andrzejuk A.: Tendencje rozwoju mobilnych robotów lądowych (cz. 1). Przegląd robotów mobilnych do zastosowań specjalnych. Pomiary Automatyka Robotyka, 6/2008, [5] irobot strona producenta {Dostępny : [6] Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP {Dostępny : [7] ReconRobotics strona producenta {Dostępny : [8] The Machine Lab - strona producenta {Dostępny : [9] The National Robotics Engineering Center (NREC) {Dostępny : 108

9 Streszczenie Niniejszy artykuł przedstawia opracowane rozwiązanie robota Pathfinder. Robot ten zdolny jest do zdalnego wykonania misji, mającej na celu identyfikację i rozpoznanie wybranych stref obiektów lub obszarów objętych pewnym zagrożeniem. Robot Pathfinder może być zastosowany przez różnego rodzaju jednostki ratowniczoposzukiwawcze, inspekcyjne lub monitorujące. Działanie robota umożliwia otrzymywanie informacji o charakterze ilościowym i jakościowym z jego otoczenia. Opracowane rozwiązanie cechuje niski koszt wykonania co jest zaletą tego rozwiązania w stosunku do rozwiązań istniejących. Konstrukcja robota przewiduje możliwość działania w pozycji podstawowej i odwróconej. Robot wyposażony jest w układ szybkiej wymiany akumulatorów oraz moduły z wymiennymi czujnikami i kamerami. Mobilność robota Pathfinder zapewniona jest w różnorodnych warunkach terenowych i atmosferycznych. Słowa kluczowe: robot mobilny, identyfikacja, rozpoznanie, jednostki specjalne MOBILE ROBOT FOR IDENTIFICATION AND RECONNAISSANCE Abstract The paper presents a developed constructional solution of a robot Pathfinder. This robot is capable of remote execution of the mission, aimed at the identification and reconnaissance of selected indoor and outdoor zones. The robot Pathfinder can be used by various rescue and special units or security companies. Operation of the robot allows to receive information from environment as the quantitative and qualitative form. The developed solution of robot is characterized by its low cost which is an advantage of this solution over existing solutions. The design of the robot provides for the possibility of operation in the primary position and the reverse. The robot is equipped with a rapid battery exchange system and changeable modules with sensors and cameras. Mobility of the robot was provided in a variety of terrain and weather conditions. Keywords: mobile robot, identification, reconnaissance, special units 109