การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์

การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์โดยหลักแล้วจะพิจารณาออกแบบตามวัตถุประสงค์การใช้ และสภาพการทำงานของหุ่นยนต์เป็นสำคัญ หากหุ่นยนต์นั้นถูกใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งงานส่วนใหญ่จะเป็นงานที่ทำในขอบเขตจำกัด การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์จึงไม่มีความจำเป็น ดังนั้นหุ่นยนต์จึงถูกออกแบบให้มีลักษณะเป็นแขนกลชนิดติดตั้งอยู่กับที่ แต่หากการทำงานเป็นไปในเชิงสำรวจ ตรวจการณ์ หรืองานที่มีขอบเขตการทำงานที่กว้าง จำเป็นที่หุ่นยนต์ต้องสามารถเคลื่อนที่ไปอยู่ในจุดต่างๆได้ หุ่นยนต์จะถูกออกแบบให้สามารถเคลื่อนที่ได้



การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์สามารถแบ่งเป็นประเภทใหญ่ ได้ดังนี้

การเคลื่อนที่โดยใช้ล้อ (wheel-drive locomotion)

- การเคลื่อนที่โดยใช้ล้อ (wheel-drive locomotion) คือหุ่นยนต์ที่ใช้ล้อในการเคลื่อนที่ เหมาะสำหรับหุ่นยนต์ทั่วไปที่ใช้งานบนพื้นราบ โดยมีข้อดีคือ หุ่นยนต์จะสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็ว การควบคุมง่าย ดังนั้นหุ่นยนต์ส่วนใหญ่จึงถูกสร้างให้เป็นหุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่โดยใช้ล้อ สำหรับข้อจำกัดของการเคลื่อนที่ลักษณะนี้คือ หุ่นยนต์ไม่สามารถจะไปในพื้นที่ต่างระดับได้ การเดินทางในพื้นที่ขรุขระไปได้อย่างยากลำบาก

การเคลื่อนที่โดยใช้ล้อสายพาน (track-drive locomotion)

- การเคลื่อนที่โดยใช้ล้อสายพาน (track-drive locomotion) คือหุ่นยนต์ที่ใช้ล้อสายพานในการเคลื่อนที่ เหมาะสำหรับหุ่นยนต์ที่ใช้งานในพื้นที่ขรุขระ หรือพื้นที่ที่มีความต่างระดับ การควบคุมสามารถทำได้ง่ายเหมือนหุ่นยนต์ล้อทั่วไป ส่วนข้อจำกัดคือหุ่นยนต์ไม่สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงได้ และอาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อพื้นผิวบริเวณที่หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปเนื่องจากการตะกรุยของล้อสายพาน

การเคลื่อนที่โดยใช้ขา (legged locomotion)

- การเคลื่อนที่โดยใช้ขา (legged locomotion) คือหุ่นยนต์ที่ใช้ขาในการเคลื่อนที่ โดยเลียนแบบมาจากสิ่งมีชีวิต เช่น หุ่นยนต์เดินสี่ขา หรือหุ่นยนต์เดินสองขา ข้อดีของหุ่นยนต์ที่ใช้ขา คือหุ่นยนต์สามารถไปได้ในทุกที่ ทุกสภาพพื้นผิว สามารถที่จะก้าวข้ามผ่านสิ่งกีดขวางต่างๆได้ มีความสามารถในการเคลื่อนที่ดีกว่าล้อ ส่วนข้อจำกัดคือ การเคลื่อนที่ช้า การควบคุมทำได้ยากลำบากกว่าการเคลื่อนที่แบบใช้ล้อมาก และการรักษาสมดุลเป็นสิ่งที่จำเป็นมากสำหรับหุ่นยนต์ประเภทนี้ โดยเฉพาะหุ่นยนต์ที่ใช้สองขาในการเคลื่อนที่

การเคลื่อนที่โดยการบิน (flight locomotion)

- การเคลื่อนที่โดยการบิน (flight locomotion) คือหุ่นยนต์ที่ใช้ปีก หรือใบพัดในการเคลื่อนที่ ข้อดีของหุ่นยนต์บินคือ เคลื่อนที่รวดเร็ว สามารถเข้าไปในพื้นที่เสี่ยงภัยหรือเข้าถึงลำบากได้ ซึ่งงานส่วนใหญ่ของหุ่นยนต์ประเภทนี้ก็คือการสำรวจ หรือการตรวจการณ์ ข้อควรระวังของหุ่นยนต์บิน เนื่องจากหุ่นยนต์บินมีระยะในการปฏิบัติงานได้ค่อนข้างไกล การควบคุมจากระยะไกลจึงเข้ามามีบทบาทอย่างมาก ระบบควบคุมที่ไม่ดีพออาจทำให้เกิดความเสียหายต่อหุ่นยนต์ได้

การเคลื่อนที่ในน้ำ (swimming locomotion)

- การเคลื่อนที่ในน้ำ (swimming locomotion) คือหุ่นยนต์ที่ใช้ใบพัดหรือครีบในการเคลื่อนที่ และมีถังอับเฉาในการควบคุมการลอยตัวของหุ่นยนต์ ซึ่งได้แก่หุ่นยนต์ปลา และหุ่นยนต์เรือดำน้ำ ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ในงานสำรวจ ข้อควรระวังของหุ่นยนต์เคลื่อนที่ในน้ำ เนื่องจากการเคลื่อนที่ใต้น้ำการควบคุมนั้นไม่สามารถใช้ภาพมาใช้ในการนำทางได้ การควบคุมจึงต้องใช้อุปกรณ์ตรวจรู้อย่างอื่นมานำทางแทน เช่น ระบบการสะท้อนกลับของคลื่นเสียง การควบคุมจึงต้องมีความระมัดระวังเป็นอย่างมาก

- การเคลื่อนที่ในรูปแบบอื่น (other locomotion) คือหุ่นยนต์ที่ไม่ใช้ขาและล้อในการเคลื่อนที่เช่น หุ่นยนต์งูจะใช้การรวมแรงลัพธ์ที่เกิดจาการบิดเคลื่อนที่ไปมาในแต่ละข้อ ขับดันให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้า ข้อดีของหุ่นยนต์ประเภทนี้คือ สามารถไปได้ในทุกสภาพพื้นผิว ขึ้นที่สูงได้ และยังมีความสามารถในการเข้าที่แคบ จึงสามารถปฏิบัติงานได้อย่างหลากหลาย และข้อดีอีกอย่างของหุ่นยนต์ประเภทนี้คือในแต่ละข้อต่อของหุ่นยนต์ที่ประกอบกันจะเหมือนกัน ดังนั้นถ้ามีบางข้อต่อที่เกิดความเสียหายขึ้น จะสามารถแทนด้วยข้อต่ออื่นได้ทันที

การเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ ต้องคำนึงถึงวิธีการหรือรูปแบบของการเคลื่อนที่ด้วยเหตุผลหลายประการ เช่น เพื่อให้เกิดการใช้พลังงานในการเคลื่อนที่ต่ำสุด เพื่อให้หุ่นยนต์มีความสามารถในการหลบหลีกสิ่งกีดขวางได้ หรือเพื่อให้เกิดเสถียรภาพในขณะเคลื่อนที่เป็นต้น