Servisní robotický systém pro pohyb v budovách

Abstract

Disertační práce se zabývá problematikou pohybu mobilních servisních robotických systémů v budovách, zejména pak pohybem těchto systémů po schodech. Schody a vysoké prahy ve vnitřním prostředí budov stejně jako vysoké obrubníky a schodiště ve venkovním prostředí jsou pro dnešní robotické systémy jedněmi z nejobtížnějších překážek v průběhu jejich misí. Práce analyzuje technická řešení použitá na stávajících konstrukcích mobilních robotických systémů pro překonání těchto překážek. V práci je popsán postup syntézy nových tvarů „kola“ pro pohyb podvozku po schodech a dále technická řešení podvozků s těmito koly. Byla navržena dvě principiální řešení nových tvarů kol pro pohyb podvozků po schodech, které jsou předmětem podaných patentových přihlášek PV 2010 – 176 „Kolo pro jízdu po schodech“ a PV 2010 – 177 „Kolo pro jízdu v terénu a po schodech“. Na jejich základě byly navrženy předběžné varianty technického řešení kol. Vybrané varianty byly následně detailně konstrukčně rozpracovány pro ověření jejich realizovatelnosti. Na základě získaných poznatků bylo navrženo koncepční řešení podvozku, které nejlépe splňuje specifikované požadavky na podvozek mobilního robotického systému pro pohyb v budovách a předpoklady pro jeho realizaci.

The dissertation thesis focuses on the area of movement of mobile service robots in buildings, especially movement on stairs. Stairs and high thresholds in indoor environments of buildings together with high kerbs and stairs in outdoor areas are very difficult obstacles for present-day mobile robots during their missions. This work analyses the technical solutions applied on current constructions of mobile robotic systems designed to negotiate these obstacles. The main content of the work is a synthesis of new forms of a wheel for movement on stairs and also technical solutions of undercarriages with these wheels. Two solutions for new shapes of wheels for movement on stairs were designed. The wheel shapes are also subjects of patent applications PV 2010 – 176 „Wheel for movement on stairs“ a PV 2010 – 177 „Wheel for movement on terrain and stairs “. On the basis of these wheel designs, preliminary versions of technical solutions of the wheels were proposed and the selected variants were then elaborated into detail to verify their viability. Finally, the acquired pieces of knowledge were used to create a conceptual structural design of an undercarriage that best meets the given requirements and conditions for realization of an undercarriage of a mobile robotic system for movement in buildings.