CALM/arwiki huggingface dataset:
في الوقت الحاضر يتم استخدام بطاريات (الرصاص الحمضية) كمصدر للطاقة. يمكن استخدام أنواع مختلفة من البطاريات كمصدر طاقة للروبوتات. وهي تتراوح بين بطاريات الرصاص الحمضية وهي آمنة ولها عمر افتراضي طويل نسبيًا ولكنها ثقيلة نوعًا ما مقارنة ببطاريات الفضة والكادميوم الأصغر حجمًا والتي تعد حاليًا أغلى بكثير. يحتاج تصميم روبوت يعمل بالبطارية إلى مراعاة عوامل مثل السلامة وعمر الدورة والوزن . يمكن أيضًا استخدام المولدات التي غالبًا ما تكون نوعًا من محركات الاحتراق الداخلي. ومع ذلك غالبًا ما تكون هذه التصميمات معقدة ميكانيكيًا وتحتاج إلى وقود وتتطلب تبديدًا للحرارة وتكون ثقيلة نسبيًا. سيؤدي الكابل الذي يربط الروبوت بمصدر طاقة إلى إزالة مصدر الطاقة من الروبوت بالكامل. هذا له ميزة توفير الوزن والمساحة عن طريق نقل جميع مكونات توليد الطاقة والتخزين إلى مكان آخر. ومع ذلك، فإن هذا التصميم يأتي مع عيب وجود كابل متصل بالروبوت باستمرار والذي قد يكون من الصعب التعامل معه. أن مصادر الطاقة المحتملة يمكن أن تكون:
التَشغِيل.
إن المشغلات هي " عضلات " الإنسان الآلي وهي الأجزاء التي تحول الطاقة الكامنة إلى حركة. إن أكثر المشغلات شيوعًا هي المحركات الكهربائية التي تدور عجلة أو ترس والمحركات الخطية التي تتحكم في الروبوتات الصناعية في المصانع. هناك بعض التطورات الحديثة في أنواع بديلة من المشغلات التي تعمل بالكهرباء أو المواد الكيميائية أو الهواء المضغوط.
المحركات الكهربائية.
إن الغالبية العظمى من الروبوتات تستخدم محركات كهربائية وهي غالبًا ما تكون محرّكات التيّار المستمرّ الفرجونيّة وغير الفرجونيّة في الروبوتات المحمولة أو محركات التيار المتردد في الروبوتات الصناعية وآلات التحكم الرقمي باستخدام الحاسوب . غالبًا ما تكون هذه المحركات مفضلة في الأنظمة ذات الأعباء الأخف وحيث يكون الشكل السائد للحركة هو الدوران.
المشغلات الخطية.
تتحرك أنواع مختلفة من المشغلات الخطية للداخل والخارج بدلاً من الدوران وغالبًا ما يكون لها تغيرات أسرع في الاتجاه خاصة عندما تكون هناك حاجة إلى قوى كبيرة جدًا مثل الروبوتات الصناعية. يتم تشغيلها عادةً عن طريق الهواء المضغوط والمؤكسد (مشغل هوائي ) أو زيت ( مشغل هيدروليكي ) كما يمكن أيضًا تشغيل هذه المشغلات الخطية بالكهرباء التي تتكون عادةً من محرك ومسمار رئيسي. نوع آخر شائع هو المشغل الخطي الميكانيكي الذي يتم تشغيله يدويًا مثل الرف والترس على السيارة.
سلسلة المشغلات المرنة.
يعتمد التشغيل المرن المتسلسل على فكرة إدخال مرونة مقصودة بين مشغل المحرك والحمل من أجل التحكم القوي في القوة. بسبب القصور الذاتي المنعكس المنخفض الناتج فإن التشغيل المرن المتسلسل يحسن السلامة عندما يتفاعل الروبوت مع البيئة (على سبيل المثال البشر أو قطعة العمل) أو أثناء الاصطدامات. علاوة على ذلك فإنه يوفر أيضًا كفاءة في استخدام الطاقة وامتصاص الصدمات (الترشيح الميكانيكي) مع تقليل التآكل المفرط لناقل الحركة والمكونات الميكانيكية الأخرى. تم استخدام هذا النهج بنجاح في العديد من الروبوتات وخاصة روبوتات التصنيع المتقدمة والروبوتات الشبيهة بالإنسان التي تسير.
غالبًا ما يتم تنفيذ تصميم وحدة التحكم للمشغل المرن المتسلسل ضمن إطار العمل الخامل ديناميكيا وحراريا لأنه يضمن سلامة التفاعل مع البيئات غير المنظمة. على الرغم من متانة الاستقرار الملحوظة إلا أن هذا الإطار يعاني من قيود صارمة مفروضة على وحدة التحكم والتي قد تؤدي إلى مقايضة على حساب الأداء. تتم إحالة القارئ إلى الاستقصاء التالي الذي يلخص معماريات وحدة التحكم العامة الخاصة بالتشغيل المرن المتسلسل جنبًا إلى جنب مع شروط الخمول "الكافية" المقابلة. استخلصت إحدى الدراسات الحديثة شروط الخمول "الضرورية والكافية" لواحدة من أكثر شيوعًا وهي بالإسم التشغيل المرن المتسلسل المزود بالسرعة السرعة . هذا العمل له أهمية خاصة لأنه يقود حدود الخمول غير المتحفظة ولأول مرة في مخطط التقييم البيئي الاستراتيجي مما يسمح باختيار أكبر لمكاسب التحكم.
العضلات الهوائية.
إن العضلات الاصطناعية الهوائية والمعروفة أيضًا باسم عضلات الهواء هي عبارة عن أنابيب خاصة تتمدد (عادةً تصل إلى 40٪) عندما يتم دفع الهواء داخلها. يتم استخدامها في بعض تطبيقات الروبوت.
سلك العضلات.
إن سلك العضلات والمعروف أيضًا باسم سبيكة ذات ذاكرة للشكل مثل سلك نيتينول أو فليكسينول هو مادة تتقلص (أقل من 5 ٪) عند استخدام الكهرباء. لقد تم استخدامها لبعض تطبيقات الروبوت الصغيرة.
البوليمرات الكهربية.
إن البوليمرات الكهربية عبارة عن مادة بلاستيكية يمكن أن تنكمش بشكل كبير عند التعرض للكهرباء (تصل إلى 380٪ من إجهاد التنشيط) وقد تم استخدامها في عضلات الوجه وأذرع الإنسان الآلي ولتمكين الروبوتات الجديدة من الطفو أوالطيران أو السباحة أو المشي.
محركات بيزو.
إن البدائل الحديثة لمحركات التيار المستمر هي محركات كهرضغطية أو محرك بموجات فوق صوتية. تعمل هذه العناصر وفقًا لمبدأ مختلف تمامًا حيث إن عناصر كهرباء انضغاطية صغيرة، والتي تهتز عدة آلاف من المرات في الثانية، تتسبب في حركة خطية أو دورانية. هناك آليات عمل مختلفة حيث يستخدم أحد الأنواع اهتزاز عناصر كهرضغطية لتوجيه المحرك في دائرة أو خط مستقيم. هناك نوع آخر يستخدم العناصر الكهرضغطية لتسبب اهتزاز الجوزة أو لتقود برغي. إن مزايا هذه المحركات هي الدقة النانومترية والسرعة والقوة المتاحة مقارنة مع حجمها. هذه المحركات متوفرة بالفعل تجاريًا ويتم استخدامها في بعض الروبوتات.
الأنابيب النانوية المرنة.
إن الأنابيب النانوية المرنة هي تقنية عضلات اصطناعية واعدة لكنها لا تزال في مرحلة مبكرة من التطوير التجريبي. يؤدي عدم وجود عيوب في الأنابيب النانوية الكربونية إلى تمكين هذه الخيوط من التشوه بشكل مرن بنسبة عدة درجات في المائة مع مستويات تخزين للطاقة ربما تصل إلى 10 جول / سم 3 للأنابيب النانوية المعدنية. يمكن استبدال العضلة ذات الرأسين البشرية بسلك قطره 8 مم من هذه المادة. مثل هذه "العضلات" المدمجة قد تسمح للروبوتات المستقبلية بالتغلب على البشر في الجري والقفز.
الاستشعار.
تسمح المستشعرات للروبوتات بتلقي معلومات حول قياس معين للبيئة أو المكونات الداخلية. يعد هذا الأمر ضروريًا للروبوتات لأداء مهامها والعمل على أي تغييرات في البيئة لحساب الاستجابة المناسبة. يتم استخدام هذه المستشعرات لإنجاز أشكال مختلفة من القياسات لإعطاء الروبوتات تحذيرات حول السلامة أو الأعطال ولتوفير معلومات في الوقت الفعلي للمهمة التي تؤديها هذه الروبوتات.
تتلقى الأيدي الروبوتية و الحالية معلومات لمسية أقل بكثير من اليد البشرية. طورت الأبحاث الحديثة مجموعة أجهزة استشعار تعمل باللمس تحاكي الخواص الميكانيكية ومستقبلات اللمس لأطراف الأصابع البشرية. يتم إنشاء مجموعة المستشعرات كنواة صلبة محاطة بسائل موصل يحتوي على جلد مرن. يتم تثبيت الأقطاب الكهربائية على سطح النواة الصلبة ويتم توصيلها بجهاز قياس المعاوقة داخل النواة. عندما يلامس الجلد الاصطناعي شيئًا ما يتشوه مسار السائل حول الأقطاب الكهربائية مما ينتج عنه تغييرات في المعاوقة تحدد القوى المستلمة من الجسم. يتوقع الباحثون أن إحدى الوظائف المهمة لأطراف الأصابع الاصطناعية هذه هي ضبط القبضة الآلية على الأشياء الممسوكة.
طور علماء من عدة دول أوروبية يدًا اصطناعية في عام 2009 تسمى اليد الذكية والتي تعمل مثل اليد الحقيقية - مما يسمح للمرضى بالكتابة بها والكتابة باستخدام لوحة المفاتيح ولعب البيانو وأداء حركات أخرى رائعة. يحتوي الطرف الاصطناعي على مستشعرات تمكن المريض من الشعور بشعور حقيقي في أطراف أصابعه.
الرؤية الحاسوبية هي علم وتكنولوجيا الآلات التي ترى. كتخصص علمي تهتم رؤية الكمبيوتر بالنظرية الكامنة وراء الأنظمة الاصطناعية التي تستخرج المعلومات من الصور. يمكن أن تتخذ بيانات الصورة عدة أشكال مثل تسلسلات الفيديو والمشاهدات من الكاميرات.
في معظم تطبيقات رؤية الكمبيوتر العملية تكون أجهزة الكمبيوتر مبرمجة مسبقًا لحل مهمة معينة ولكن الأساليب القائمة على التعلم أصبحت الآن شائعة بشكل متزايد.
تعتمد أنظمة رؤية الكمبيوتر على مستشعرات الصور التي تكتشف الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يكون عادةً في شكل ضوء مرئي أو ضوء الأشعة تحت الحمراء. تم تصميم المستشعرات باستخدام فيزياء الحالة الصلبة. يتم شرح العملية التي ينتشر بها الضوء وينعكس عن الأسطح باستخدام البصريات. تتطلب مستشعرات الصور المتطورة حتى ميكانيكا الكم لتوفير فهم كامل لعملية تكوين الصورة. يمكن أيضًا تزويد الروبوتات بأجهزة استشعار متعددة للرؤية لتكون أكثر قدرة على حساب الإحساس بالعمق في البيئة. مثل عيون الإنسان، يجب أن تكون "عيون" الروبوتات أيضًا قادرة على التركيز على مجال معين من الاهتمام، وكذلك التكيف مع الاختلافات في شدة الضوء.
يوجد حقل فرعي ضمن رؤية الكمبيوتر حيث تم تصميم الأنظمة الاصطناعية لتقليد معالجة وسلوك على مستويات مختلفة من التعقيد. أيضًا إن بعض الأساليب القائمة على التعلم التي تم تطويرها ضمن رؤية الكمبيوتر لها خلفيتها في علم الأحياء.
تستخدم الأشكال الشائعة الأخرى للاستشعار في الروبوتات الليدار والرادار والسونار. يقيس الليدار المسافة إلى الهدف عن طريق إضاءة الهدف بضوء الليزر وقياس الضوء المنعكس بجهاز استشعار. يستخدم الرادار موجات الراديو لتحديد نطاق أو زاوية أو سرعة الأجسام. يستخدم السونار انتشارًا صوتيًا للتنقل أو الاتصال أو اكتشاف الأشياء الموجودة على سطح الماء أو تحته.
المنابلة.
قدم مات ماسون تعريفًا للمنابلة الآلية على النحو التالي: "تشير المنابلة إلى تحكم الوكيل في بيئته من خلال الاتصال الانتقائي".
تحتاج الروبوتات إلى التعامل مع الأشياء أو التقاط أو تعديل أو تدمير أو أي تأثير آخر. وبالتالي يُشار إلى "النهاية" الوظيفية لذراع الروبوت التي تهدف إلى إحداث التأثير (سواء كانت يد أو أداة) على أنها "مؤثرات نهائية" بينما يُشار إلى "الذراع" على أنها "منابل". تحتوي معظم أذرع الروبوت على مؤثرات نهائية قابلة للاستبدال كل منها يسمح لها بأداء مجموعة صغيرة من المهام. يحتوي البعض على منابل ثابت لا يمكن استبداله بينما يمتلك البعض منابلا واحدًا للأغراض العامة جدًا مثل اليد الشبيهة باليد البشرية على سبيل المثال.
القابض الميكانيكي.
من أكثر أنواع المؤثرات النهائية شيوعًا "القابضون". في أبسط مظاهره يتكون من إصبعين فقط يمكن فتحهما وإغلاقهما لالتقاط مجموعة من الأشياء الصغيرة وتركها. يمكن على سبيل المثال أن تصنع الأصابع من سلسلة يمر بها سلك معدني. تشمل الأيدي التي تشبه اليد البشرية وتعمل مثل نظام ويد الروبوت. تشتمل الأيدي ذات المستوى المتوسط من التعقيد على يد دلفت . يمكن أن يأتي القابض الميكانيكي بأنواع مختلفة بما في ذلك قابض فكوك الاحتكاك وقابض الفكوك المحيطة. تستخدم فكوك الاحتكاك كل قوة القابض لتثبيت الكائن في مكانه باستخدام الاحتكاك في حين إن قابض الفكوك المحيطة تثبت الجسم الذي تقبض عليه في مكانه باستخدام احتكاك أقل.
مستجيبات نهاية الشفط.
إن مستجيبات نهاية الشفط والتي يتم تزويدها بالطاقة بواسطة مولدات الضغط السلبي هي أجهزة قابضة بسيطة جدا تستطيع حمل حمولات كبيرة جدا في حال كان سطح ناعما بما فيه الكفاية لضمان الشفط.
إن روبوتات اللقط والوضع للمكونات الإلكترونية والأشياء الكبيرة مثل الزجاج الأمامي للسيارة غالبًا ما تستخدم مستجيبات نهاية ضغط سلبي بسيطة للغاية.
إن الشفط هو نوع مستخدم بشكل كبير من قبل المستجيبات النهائية في الصناعة ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن المطاوعة الطبيعية لمستجيبات نهاية الشفط الناعم يمكن أن تتيح للروبوت أن يكون أكثر قوة في إطار الإدراك الآلي غير الكامل. كمثال: لنضع في الاعتبار حالة نظام رؤية روبوت يقدّر موضع زجاجة ماء لكن هذا الروبوت لديه خطأ في التقدير يبلغ سنتيمترًا واحدًا. في هذه الحالة قد يسبب هذا الأمر في ثقب القابض الميكانيكي الصلب لزجاجة الماء، لكن في المقابل فإن مستجيب نهاية الشفط الناعم قد ينحني للشفط قليلاً ويتوافق مع شكل سطح زجاجة الماء مانعا ثقبها.
المستجيبات المستخدمة للأغراض العامة.
بدأت بعض الروبوتات المتقدمة في استخدام أيدي شبه بشرية بالكامل مثل نظام ومانوس و و . إن هذه الأيدي الآلية تمتلك مناورات بارعة للغاية مع ما يصل إلى 20 درجة من الحرية الميكانيكية وامتلاكها لمئات من أجهزة الاستشعار اللمسية.
الروبوتات الدوارة.
للتبسيط تحتوي معظم الروبوتات المتنقلة على أربع عجلات أو عدد من المسارات المستمرة . حاول بعض الباحثين إنشاء روبوتات ذات عجلات أكثر تعقيدًا بعجلة واحدة أو عجلتين فقط. يمكن أن يكون لهذه الميزات مزايا معينة مثل زيادة الكفاءة وتقليل الأجزاء، فضلاً عن السماح للإنسان الآلي بالتنقل في الأماكن الضيقة التي لن يتمكن الروبوت رباعي العجلات من القيام بها.
الروبوتات المُوَازِنة ذات العجلتين.
تستخدم الروبوتات المُوَازِنة عمومًا المدوار (الجيروسكوب) لاكتشاف مقدار سقوط الروبوت ثم قيادة العجلات بشكل متناسب في نفس الاتجاه لموازنة السقوط وذلك بعملية تتكرر مئات المرات في الثانية بناءً على ديناميكيات الرقاص المعكوس. تم تصميم العديد من روبوتات المُوَازِنة المختلفة. على الرغم من أن سيجواي لا يُنظر إليه عمومًا على أنه روبوت إلا أنه يمكن اعتباره أحد مكونات الروبوت عند استخدامه على هذا النحو حيث يشير سيجواي إلى منصة التنقل الروبوتية . إن مثال هذا الاستخدام كان روبونوت وكالة الفضاء الأمريكية ناسا التي تم تحميلها على سيجواي.
روبوتات المُوَازِنة ذات العجلة الواحدة.
إن روبوت المُوَازِنة ذو العجلة الواحدة هو امتداد لروبوت المُوَازِنة ذو العجلتين بحيث يمكنه التحرك في أي اتجاه ثنائي الأبعاد باستخدام كرة مستديرة كعجلته الوحيدة. تم مؤخرا تصميم عدة روبوتات مُوَازِنة ذات عجلات واحدة مثل الخاص بجامعة كارنيجي ميلون والذي يمتلك الطول والعرض التقريبي لشخص عادي وكذلك روبوت بول آي بي الخاص . نظرًا لشكلها الطويل الرفيع والقدرة على المناورة في الأماكن الضيقة فإن روبوتات المُوَازِنة ذات العجلة الواحدة لديها القدرة على العمل بشكل أفضل من الروبوتات الأخرى في البيئات التي يوجد بها أشخاص.
الروبوتات الكروية.
تم إجراء العديد من المحاولات في الروبوتات الموجودة بالكامل داخل كرة كروية، إما عن طريق تدوير وزن داخل الكرة، أو عن طريق تدوير الأصداف الخارجية للكرة. وقد تمت الإشارة إلى هذه أيضًا باسم أو الروبوت الكروي .
روبوتات بست عجلات.
يمكن أن يؤدي استخدام ست عجلات بدلاً من أربع عجلات إلى منح قوة جر أو تماسك أفضل في التضاريس الخارجية مثل الأوساخ الصخرية أو العشب.
الروبوتات المتعقبة.
توفر متعقبات الدبابات قوة جر أكبر من الروبوتات ذات الست عجلات. إن العجلات المتعقبة تتصرف كما لو أنها كانت مصنوعة من مئات العجلات لذلك فهي شائعة جدًا للروبوتات خارجية الاستخدام والروبوتات العسكرية حيث يجب أن يتحرك الروبوت على أرض وعرة للغاية. ومع ذلك يصعب استخدام الروبوتات المتعقبة في الأماكن الداخلية كما هو الحال مثلا على السجاد والأرضيات الملساء. من الأمثلة على الروبوتات المتعقبة الروبوت الحضري أوربي التابع لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا.
المشي المطبق على الروبوتات.
إن المشي مشكلة صعبة الحل ديناميكيا. لقد تم صنع العديد من الروبوتات التي يمكنها المشي بشكل موثوق على قدمين ومع ذلك لم يتم تصنيع أي منها حتى الآن بشكل تكون فيه قوية مثل الإنسان. كان هناك الكثير من الدراسات حول المشي المستوحى من الإنسان مثل مختبر أمبير الذي تم إنشاؤه في عام 2008 من قبل قسم الهندسة الميكانيكية في جامعة تكساس إيه آند إم. تم بناء العديد من الروبوتات الأخرى التي تمشي على أكثر من قدمين نظرًا لأن بناء هذه الروبوتات أسهل بكثير. يمكن استخدام روبوتات المشي في التضاريس غير المستوية مما يوفر تنقلًا أفضل وكفاءة في استخدام الطاقة مقارنة بأساليب الحركة الأخرى. عادة يمكن للإنسان الآلي المشي جيدًا على قدمين على أرضيات مستوية ويمكنه أحيانًا صعود الدرج لكن لا يستطيع هذا الإنسان الآلي المشي فوق التضاريس الصخرية غير المستوية. بعض الطرق التي تم تجربتها هي:
إن هي الخوارزمية المستخدمة من قبل الروبوتات مثل روبوت أسيمو من هوندا. يحاول الكمبيوتر الموجود على متن الروبوت الحفاظ على إجمالي قوى القصور الذاتي (مزيج من جاذبية الأرض وتسارع وتباطؤ المشي) ، في مقابل قوة رد الفعل الأرضية (قوة الأرض التي تدفع قدم الروبوت للخلف). بهذه الطريقة تلغي القوتان ولا تترك أي (القوة التي تجعل الروبوت يدور ويسقط). ومع ذلك فهذه ليست بالضبط الطريقة التي يمشي بها الإنسان والفرق واضح للمراقبين البشريين الذين أشار بعضهم إلى أن أسيمو يمشي كما لو كان بحاجة إلى مرحاض. إن خوارزمية المشي الخاصة بأسيمو ليست ثابتة ويتم استخدام بعض الموازنة الديناميكية (انظر أدناه). ومع ذلك لا يزال يتطلب هذا الروبوت سطحًا أملسًا للمشي عليه.
نجحت العديد من الروبوتات التي تم بناؤها في الثمانينيات من قبل في مختبر الساق بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في إظهار مشي ديناميكي للغاية. في البداية يمكن للإنسان الآلي بساق واحدة وقدم صغيرة جدًا أن يظل مستقيماً بمجرد القفز. إن الحركة هي نفسها التي يتحرك بها شخص على . عندما يسقط الروبوت على أحد الجانبين، فإنه يقفز قليلاً في هذا الاتجاه، لكي يمسك نفسه. سرعان ما تم تعميم الخوارزمية على قدمين وأربع أرجل. تم عرض روبوت ذو قدمين وهو يعمل وحتى يقوم بشقلبات. تم عرض روبوت رباعي الأرجل أيضًا يمكنه القيام بهرولة الخبب والجري والمشي بخطوات والمشي المقيد. للحصول على قائمة كاملة بهذه الروبوتات راجع صفحة " MIT Leg Lab Robots".
التوازن الديناميكي (السقوط المتحكم فيه).
هناك طريقة أكثر تقدمًا للروبوت تمكنه من المشي وهي استخدام خوارزمية موازنة ديناميكية والتي من المحتمل أن تكون أكثر قوة من تقنية نقطة اللحظة الصفرية حيث تراقب باستمرار حركة الروبوت وتضع القدمين من أجل الحفاظ على الاستقرار. تم توضيح هذه التقنية مؤخرًا بواسطة الروبوت ديكسترالخاص بشركة أني بوت وهو مستقر جدًا حتى أنه يمكنه القفز. مثال آخر هو .
ديناميات سلبية.
ربما تستخدم الطريقة الواعدة حيث يتم استخدام زخم تأرجح الأطراف لتحقيق كفاءة أكبر. لقد ثبت أن الآليات البشرية غير المزودة بالطاقة يمكنها السير على منحدر لطيف باستخدام الجاذبية فقط لدفع نفسها. باستخدام هذه التقنية يحتاج الروبوت فقط إلى قدر صغير من قوة المحرك للمشي على طول سطح مستو أو أكثر قليلاً للسير صعودا إلى أعلى التل. إن هذه التقنية تقدم وعدا بجعل روبوتات المشي أكثر كفاءة بعشر مرات على الأقل من الروبوتات التي تستخدم تقنية مثل الروبوت أسيمو.
طرق الحركة الأخرى.
الروبوتات الطائرة.
إن طائرة الركاب الحديثة هي في الأساس روبوت طائر مع وجود شخصين لإدارتها. يمكن للطيار الآلي التحكم في الطائرة لكل مرحلة من مراحل الرحلة بما في ذلك الإقلاع والطيران العادي وحتى الهبوط. هناك الروبوتات الطائرة الأخرى غير مأهولة بالسكان والتي تُعرف باسم الطائرة بدون طيار . إن الطائرات يمكن أن تكون أصغر وأخف وزنًا بدون وجود طيار بشري على متنها ويمكنها أن تطير إلى منطقة خطرة لتنفيذ مهام المراقبة العسكرية. يمكن لبعض هذه الطائرات بدون طيار إطلاق النار على أهداف تحت القيادة. يتم أيضًا تطوير الطائرات بدون طيار التي يمكنها إطلاق النار على الأهداف تلقائيًا دون الحاجة إلى أمر من الإنسان. تشمل الروبوتات الطائرة الأخرى صواريخ كروز الجوالة و إنتوموبتر . تمتلك الروبوتات مثل "حمامة الهواء" و"شعاع الهواء" و"هلام الهواء" أجسامًا أخف من الهواء حيث يتم دفع هذه الروبوتات بواسطة الدواسات وتوجيهها بواسطة السونار.
الروبوتات الثعبانية الشكل.
تم تطوير العديد من روبوتات الثعابين بنجاح. إن هذه الروبوتات الثعبانية تستطيع تقليد الطريقة التي تتحرك بها الثعابين الحقيقية حيث يمكن لهذه الروبوتات التنقل في أماكن ضيقة للغاية مما يعني أنه قد يتم استخدامها يومًا ما للبحث عن الأشخاص المحاصرين في المباني المنهارة. يمكن لروبوت الثعبان الياباني إيه سي إم - أر خمسة التنقل على اليابسة وفي الماء.
الروبوتات المتزلجة.
تم تطوير عدد قليل من روبوتات التزلج أحدها عبارة عن جهاز متعدد الأوضاع للمشي والتزلج. يمتلك هذا الروبوت أربعة أرجل مع عجلات غير مزودة بمحركات والتي يمكن أن تتحرك أو تتدحرج. يمكن لروبوت آخر هو بلين استخدام لوح تزلج مصغر أو حذاء تزلج والقيام بالتزلج عبر سطح المكتب.
الروبوتات المتسلقة.
تم استخدام عدة أساليب مختلفة لتطوير الروبوتات التي لديها القدرة على تسلق الأسطح الشاقولية. إن الأسلوب الأول المستخدم هو تقليد ومحاكاة حركات المتسلق البشري على جدار يحتوي على نتوءات؛ حيث يعمل الروبوت على تعديل مركز الكتلة الخاص به وتحريك كل طرف بدوره لكسب قوة الرفع المطلوبة للتسلق. مثال على ذلك هو الروبوت كابوتشين الذي قام بتصنيعه الدكتور روكسيانغ تزانغ في جامعة ستانفورد في كاليفورنيا. إن الطريقة الثانية تستخدم طريقة حيوان أبو بريص في تسلقه للجدران الشاقولية حيث نجد أن وسادات أصابع الأقدام لديه متحورة ومتخصصة لتمكنه من تسلق الجدران والتي يمكن أن تعمل على الأسطح الملساء مثل الزجاج الشاقولي. إن الأمثلة على هذا الأسلوب تتضمن الروبوت وولبوت والروبوت ستيكيبوت .
ذكرت "صحيفة "" تشاينا "تكنولوجي ديلي" " في 15 نوفمبر عام 2008 أن الدكتور لي هيو يونغ ومجموعته البحثية لشركة نيو كونسبت إيركرافت ( تشوهاى ) المحدودة قد طوروا بنجاح روبوت أبو بريص إلكتروني يدعى " ". وفقًا للدكتور يونغ يمكن لروبوت أبو بريص التسلق سريعًا لأعلى ولأسفل مجموعة متنوعة من جدران المباني والتنقل عبر الشقوق الأرضية والجدارية والمشي مقلوبًا على السقف. كما إن بنجاح روبوت أبو بريص الإلكتروني كان قادرًا على التكيف مع أسطح الزجاج الأملس والجدران الخشنة واللزجة والمغبرة بالإضافة إلى أنواع مختلفة من المواد المعدنية. إن روبوت أبو بريص الإلكتروني يمكنه أيضًا تحديد العقبات والالتفاف عليها تلقائيًا بنجاح. كانت مرونة وسرعة روبوت أبو بريص الإلكتروني مماثلة لتلك الخاصة بحيوان أبو بريص الطبيعي. إن الطريقة الثالثة هي محاكاة وتقليد حركة ثعبان يتسلق عمودًا.
الروبوتات السابحة (السمكية).
تم حساب أنه عند يمكن لبعض الأسماك أن تحقق كفاءة دفع بحري تتجاوز 90٪. علاوة على ذلك يمكن لهذه الأسماك تحقق تتسارعا في حركتها وتناور بشكل أفضل بكثير من أي قارب أو غواصة تم صنعها من قبل الإنسان حتى الآن، وإن هذه الأسماك تنتج ضوضاء أقل واضطراب مياه أقل لذلك يرغب العديد من الباحثين الذين يدرسون الروبوتات المتخصصة للعمل تحت الماء في نسخ هذا النوع من الحركة. ومن الأمثلة البارزة السمكة الروبوتية جي 9 التي تم تطويرها من قبل قسم علوم الكمبيوتر في جامعة إسيكس. مثال آخر هو سمكة التونة الروبوتية التي بناها معهد الروبوتات الميدانية لتحليل . إن روبوت البطريق المائي الذي صممه وصنعه فيستو الألماني هو شكل مبسط يحاكي طريقة الدفع بواسطة "الزعانف" الأمامية لطيور البطريق. لقد قام فيستو أيضًا ببناء روبوت الحبار المائي وروبوت قنديل البحر المائي اللذين يحاكيان حركة حبار مانتا وقنديل البحر على التوالي.
في عام 2014 تم تطوير روبوت "آي سبلاش - اثنان" من قبل طالب الدكتوراه ريتشارد جيمس كلافام والبروفيسور هوشينغ هيو في جامعة إسيكس. إن روبوت "آي سبلاش اثنان" كان أول قادرة على التفوق في الأداء على الأسماك الكارنجية الشكل الحقيقية من حيث متوسط السرعة القصوى (تقاس بأطوال الجسم / ثانية) والتحمل وهي المدة التي يتم فيها الحفاظ على السرعة القصوى. لقد حققت هذه السمكة الروبوتية سرعات سباحة وصلت إلى 11.6 مرة طول جسمها / الثانية (وهذه يعني 3.7 متر / ثانية). كان الروبوت السمكي آي سبلاش - واحد الذي تم الكشف عنه في عام 2014 هو أول منصة روبوتية تطبق والتي وُجد أنها تزيد سرعة السباحة بنسبة 27٪ مقارنة مع النهج التقليدي للحركة موجية الشكل المقيدة خلفيا.
الروبوتات المبحرة باستخدام الأشرعة.
لقد تم تطوير روبوتات المراكب الشراعية من أجل إجراء قياسات على سطح المحيط. إن روبوت المراكب الشراعية النموذجي هو "" الذي تم بناؤه من قبل إفريمير وانستا - بريتاني . نظرًا لأن قوة الدفع البحري لروبوتات المراكب الشراعية تستخدم طاقة الريح فإن طاقة البطاريات تستخدم فقط للكمبيوتر وللاتصالات وللمشغلات (لضبط الدفة والشراع). إذا كان الروبوت مزودًا بألواح شمسية يمكن حينها للروبوت نظريًا التنقل إلى الأبد. إن المسابقتان الرئيسيتان لروبوتات المراكب الشراعية هما والتي تقام كل عام في أوروبا و بطولة الروبوت المبحر بالأشرعة .
على الرغم من أن نسبة كبيرة من الروبوتات قيد التشغيل اليوم إما يتحكم فيها الإنسان أو تعمل في بيئة ثابتة إلا أن هناك اهتمامًا متزايدًا بالروبوتات التي يمكنها العمل بشكل مستقل في بيئة ديناميكية. تتطلب هذه الروبوتات مزيجًا من أجهزة وبرامج الملاحة لاجتياز بيئتها. على وجه الخصوص يمكن للأحداث غير المتوقعة (مثل الأشخاص والعوائق الأخرى غير الثابتة) أن تسبب مشاكل أو تصادمات. إن بعض الروبوتات المتقدمة للغاية مثل روبوت أسيمو وروبوت تمتلك بشكل خاص أجهزة وبرامج ملاحة جيدة. كما أن والمركبة الذكية بدون سائق من تصميم والمدخلات في قادرة على استشعار البيئة جيدًا واتخاذ قرارات ملاحية بناءً على هذه المعلومات الواردة إليها عن طريق سرب من الروبوتات المستقلة. تستخدم معظم هذه الروبوتات جهاز ملاحة باستخدام نظام التموضع العالمي GPS مع نقاط مسار جنبًا إلى جنب مع الرادار حيث يتم دمجها أحيانًا مع بيانات حسية أخرى مثل الليدار (نظام قياس المسافات باستخدام الليزر) وكاميرات الفيديو وأنظمة التوجيه بالقصور الذاتي لتحسين التنقل بين نقاط الطريق.
التفاعل بين الإنسان والروبوت.
يجب أن تتقدم أحدث التقنيات في الذكاء الحسي للروبوتات من خلال عدة أوامر من حيث الحجم إذا أردنا أن تتجاوز الروبوتات التي تعمل في منازلنا مجرد تنظيف الأرضيات بالمكنسة الكهربائية. إذا كان للروبوتات أن تعمل بشكل فعال في المنازل والبيئات غير الصناعية الأخرى فإن الطريقة التي يتم توجيهها لأداء وظائفها وخاصة كيفية إخبارها بالتوقف ستكون ذات أهمية حاسمة. قد يكون لدى الأشخاص الذين يتفاعلون مع هذه الروبوتات تدريبًا ضئيلًا أو معدومًا في مجال الروبوتات وبالتالي يجب أن تكون أي واجهة لهذه الروبوتات بديهية للغاية. يفترض مؤلفو الخيال العلمي أيضًا أن الروبوتات ستكون في النهاية قادرة على التواصل مع البشر من خلال الكلام والإيماءات وتعبيرات الوجه بدلاً من واجهة سطر الأوامر. على الرغم من أن الكلام سيكون الطريقة الأكثر طبيعية لتواصل الإنسان إلا أنه غير طبيعي بالنسبة للروبوت. من المحتمل أن يمر وقت طويل قبل أن تتفاعل الروبوتات بشكل طبيعي مثل روبوتات الخيال العلمي كما هو حال روبوت سي ثري بي أو أو روبوت البيانات في مسلسل الخياليين.
التعرف على الكلام.
يعد تفسير التدفق المستمر للأصوات القادمة من الإنسان في الوقت الفعلي مهمة صعبة لجهاز الكمبيوتر ويرجع ذلك في الغالب إلى التباين الكبير في الكلام. قد تبدو الكلمة نفسها التي يتحدث بها نفس الشخص مختلفة اعتمادًا على الصوتيات المحلية ومستوى جهارة الصوت والكلمة السابقة وما إذا كان المتحدث يعاني من نزلة برد أم لا ... إلخ. يصبح الأمر أكثر صعوبة عندما يكون للمتحدث لهجة مختلفة. ومع ذلك تم إحراز خطوات كبيرة في هذا المجال منذ أن صمم ديفيس وبيدولف وبالاشك أول "نظام إدخال صوتي" والذي تعرف على "عشرة أرقام يتحدث بها مستخدم واحد بدقة 100٪" في عام 1952. حاليًا يمكن لأفضل الأنظمة التعرف على الكلام الطبيعي المستمر حتى عند سرعة كلام تصل إلى 160 كلمة في الدقيقة وبدقة تصل إلى 95٪. بمساعدة الذكاء الاصطناعي يمكن للآلات في الوقت الحاضر استخدام أصوات الناس مثل الرضا أو الغضب.
صوت آلي.
توجد عقبات أخرى عند السماح للروبوت باستخدام الصوت للتفاعل مع البشر. لأسباب اجتماعية يثبت الصوت الاصطناعي أنه دون المستوى الأمثل كوسيلة اتصال مما يجعل من الضروري تطوير المكون العاطفي للصوت الآلي من خلال تقنيات مختلفة. إن إحدى ميزات التفرع ثنائي الصوت تتمثل في الشعور الذي تمت برمجة الروبوت لعرضه ويمكن تحميله على الشريط الصوتي أو الوحدة الصوتية المبرمجة مسبقًا بالفعل على الوسائط الصوتية. أحد أقدم الأمثلة على ذلك هو روبوت تعليمي يُدعى ليتشيم تم تطويره عام 1974 بواسطة . تمكن ليتشيم من تحويل الذاكرة الرقمية إلى كلام شفهي بدائي على أقراص كمبيوتر مسجلة مسبقًا. لقد تمت برمجة ليتشيم لتعليم الطلاب في ذا برونكس في مدينة نيويورك.
يمكن للمرء أن يتخيل في المستقبل أن يشرح للطاهي الآلي كيفية صنع المعجنات أو يسأل عن الاتجاهات ضابط الشرطة الروبوتي. في كلتا الحالتين فإن عمل إيماءات اليد من شأنه أن يساعد في الأوصاف اللفظية. في الحالة الأولى يتعرف الروبوت على الإيماءات التي يقوم بها الإنسان وربما يكررها للتأكيد. في الحالة الثانية يمكن أن يقوم ضابط الشرطة الروبوتي باستخدام إيماءات اليد للإشارة "الذهاب إلى أسفل الطريق، ثم الانعطاف يمينًا". من المحتمل أن تشكل الإيماءات جزءًا من التفاعل بين البشر والروبوتات. تم تطوير العديد من الأنظمة العظيمة للتعرف على إيماءات اليد البشرية.
تعابير الوجه.