РОБОТОТЕХНИКА

МАЛОГАБАРИТНЫЕ РАДАРЫ И ЭФФЕКТ ДОППЛЕРА

Применение диодов, построенных на эффекте Ганна, в каче­стве генераторов микроволновых колебаний позволяет осуще­ствить миниатюризацию радиолокационного оборудования до уровня, представляющего интерес для роботостроения.

Например, мини-радар Скотта имеет габаритные размеры всего. лишь 12x0,9x0,7 см без рупорной антенны и работает при по­стоянном напряжении 12 В и токе 0,3 А. Его масса составляет всего лишь 60 г. Он работает на частоте 13,418 ГГц, обеспечивая выходную мощность в 5 мВт. Радар пригоден для обнаружения, например, человека на расстоянии 15 м и такого объекта, как автомобиль, на расстоянии 125 м. С параболической антенной может быть получена ширина диаграммы направленности по­рядка 50°.

Таким образом, несмотря на малые размеры, оборудование обеспечивает достаточный радиус действия. Однако, в настоящее время такое устройство, как правило, не может устанавливаться на роботах общего назначения из-за высокой стоимости. Подоб­ное, но более дешевое оборудование совсем недавно было приме­нено в допплеровских радарах. Очевидно, что, если такое обору­дование будет требоваться в большом количестве для оснащения роботов, цены на него значительно снизятся.

Преимущество миниатюрных радаров перед устройствами визуального наблюдения, используемыми в роботах, состоит в том, что при решении задачи обнаружения препятствия можно сравнительно просто не только классифицировать его, но и сни­зить объем информации, обусловленной наличием других объектов.

Применение лазеров с зеркальной системой развертки было предложено для определения препятствий подвижным роботом, предназначенным для работы на поверхности Марса [24].

Для предотвращения всевозможных столкновений проводи­лись эксперименты по автоматическому управлению акселерато­ром и тормозами. Радар применялся для измерения расстояния между машинами, в то время как скорость управляемой машины измерялась с вышки [27 ]. Для локации применялись также свето­излучающие диоды [33].

Были предприняты попытки создания ряда устройств, исполь­зуемых слепыми для обнаружения препятствий во время ходьбы [28]. Ясно, что такие устройства должны быть легкими и мало­габаритными, а это как раз те требования, которые предъявляются к оборудованию, применяемому в роботах [34].

Вполне возможно, что некоторые птицы способны обнаружи­вать магнитное поле Земли и что закрепленный на них магнит может служить помехой при определении ими направления по­лета [29]. Так это или не так, выяснится в дальнейшем, однако нет причин, препятствующих установке на роботе элемента, чувствительного к магнитному полю Земли и предназначенного для определения направления, хотя, по всей видимости, он будет наиболее ненадежной частью всего комплекса оборудования робота.