معماری ربات مارنمای مدولار
معماری ربات مارنمای مدولار – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه کامپیوتر
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۱۲۰ |
کد مقاله | COM120 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | یک معماری جدید برای ربات های مارنمای مدولار |
نام انگلیسی | A Novel Architecture for Modular Snake Robots |
تعداد صفحه به فارسی | ۳۷ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۷ |
کلمات کلیدی به فارسی | ربات ماری، ابرافزونه، مدولار / پیمانه ای، سرو موتور / موتور فرمان یار |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Snake Robot, Hyper-Redundant, Modular, Ser-vomotor |
مرجع به فارسی | دپارتمان مهندسی برق و سیستم ها، دانشگاه پنسیلوانیا، ایالات متحدهانستیتو رباتیک، دانشگاه ملون، پیتسبرگ، ایالات متحده |
مرجع به انگلیسی | Department of Electrical and Systems Engineering, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA / Robotics Institute, Carnegie Mellon University, USA |
کشور | ایالات متحده |
یک معماری جدید برای ربات های مارنمای مدولار
چکیده
ما نسبت به طراحی یک ربات مار نما، اتصال بخش های مختلف بصورت ابرافزونه های سریالی متشکل از محرک ها یا راه اندازی متعدد، اقدام نمودیم که در آن از یک معماری پیمانه ای / مدولار (قابلیت اتصال بخش های متعدد به یکدیگر) استفاده شده است. طراحی ما مشخص کننده اندازه، توان وزن و روابط بده بستان موجود در بین پارامترها و معیارهای مرتبط می باشد. علت انتخاب معماری مدولار یا پیمانه ای بدین واسطه می باشد تا قابلیت طراحی یک اتصال واحد همراه با تکرار این اتصالات بصورت ساده جهت حصول یک سیستم با ۱۶ درجه آزادی (DOF) وجود داشته باشد. در هسته هر ماژول/ پیمانه یک سرو یا فرمان یار تحت عنوان «سوپر سروی ۲[۱]» وجود دارد، که در حقیقت یک سروی کوچک اصلاح شده بنام هابی سرو[۲] می باشد، که همراه با ادوات الکترونیکی خاص مرتبط با حسگرها وظیفه کنترل جریان، دما، باس ارتباطاتی و یک میکروکنترلر قابل برنامه ریزی را بعهده دارد. این ترکیب معماری مکانیکی و الکتریکی منجر به ایجاد یک ربات قدرتمند، فراگیر و تطبیق پذیر شده است که قابلیت انجام محدوده گسترده ای از وظایف از شنا تا بالارفتن از تیر پرچم را خواهد داشت. در این مقاله، ما نسبت به بررسی روابط بده بستان که در رویه طراحی، معماری مکانیکی و الکتریکی و اطمینان پذیری ماژول ها مطرح هستند، اقدام می نماییم.
کلمات کلیدی: ربات ماری، ابرافزونه، مدولار / پیمانه ای، سرو موتور / موتور فرمان یار
[۱] Super Servo 2
[۲] hobby servo
معماری ربات مارنمای مدولار
۱- مقدمه
شکل منحصر به فرد ربات های ماری و قابلیت آنها در کنترل و پیمایش محیط های چالش برانگیز، نظیر توربین های مشخص شده در شکل ۱، آنها را به عنوان یک ابزار مناسب برای انجام محدوده گسترده ای از کارها، شامل جستجو و نجات، بازرسی و ماموریت های اکتشافی، مناسب ساخته است. در یک محیط کاملا ناهنجار با در هم ریختگی زیاد نظیر یک ساختمان یا معدن دچار فروپاشی تنها یک ربات با داشتن یک سطح مقطع کوچک قابلیت عبور را خواهد داشت. به علاوه، چنین محیط هایی غالبا دارای پیچ و خم های متعددی می باشند، بنابراین نیازمند رباتی با قابلیت انعطاف بالایی می باشد. یک ربات مار نما هم کوچک و هم انعطاف پذیر است، اما احتمالا مهمترین ویژگی آن قابلیت تطبیق پذیری و تغییر شکل آن در حال حرکت بشمار می آید. تحقیق قبلی ما نشان داده است که ربات های مار نما قابلیت بالارفتن از تیرهای چراغ برق، شنا در استخرها، سینه خیز و بالارفتن از پله ها و طی کردن زمین های ناهموار را دارند [۱]. ما این بحث را مطرح می نماییم که حتی در صورتی که ربات های مار نما احتمالا به عنوان «بهترین» ربات برای هر یک از این وظایف مشخص شده نیستند، اما تا آنجایی که از آن اطلاع داریم، هیچ نوع ربات دیگری نمی تواند کلیه این وظایف را انجام دهد.
نکته اصلی بررسی این سیستم بر روی طراحی پیمانه ای یا مدولار می باشد، که متشکل از ماژول های DOF– واحد همراه با ماژول های خاص در سر و دم ربات است. حالت پیمانه ای دارای مزیت های مختلفی می باشد، شامل طول قابل تنظیم، تولید ارزانتر و تعمیر آسانتر. طول قابل تنظیم، از طریق اضافه کردن یا حذف کردن ماژول ها یا هر یک از بخش ها، به عنوان یک پارامتر مهم تلقی می گردد چرا که در برخی از کاربردها ممکن است نیاز به استفاده از یک ربات کوچکتر یا بزرگتر، منوط به اندازه محیطی که ربات در آن مشغول به کار می گردد، وجود داشته باشد. …
این مقاله برخی از تحقیقات مرتبط در این زمینه را در بخش ۲ گنجانده است، و پس از آن طراحی مکانیکی و الکتریکی در بخش ۳ و ۴ به ترتیب عرضه می شود. سپس ما خلاصه ای از مسایل مرتبط با اطمینان پذیری را در بخش ۴ عرضه داشته و در نهایت خلاصه ویژگی های سوپرسروی ۲ در بخش ۵ ارائه می شود. بخش آخری نتیجه گیری و تحقیقات آتی را شامل می گردد.
معماری ربات مارنمای مدولار
۲- تحقیقات مرتبط
ربات های مار نمای پیمانه ای که در اینجا تشریح شده اند خود نشات گرفته از دو نوع رشته یا مبحث علمی دیگر هستند: علم رباتیک پیمانه ای[۱] و علم رباتیک ماری[۲]. اخیرا، مخصوصا در خلال دهه گذشته، علاقه به سیستم های رباتیک پیمانه ای افزایش یافته است [۲]. این سیستم ها دارای برخی از مزیت های خاص نظیر هزینه اندک بعلاوه توانمندی و تطبیق پذیری مطلوب می باشند [۳]. در این زمینه ربات Mark Yim تحت عنوان PolyBots [3] [4] [5] به میزان زیادی مبنای الهام بخشی برای تحقیق ما به شمار آمده است. ربات PolyBots به عنوان سیستم رباتیک پیمانه ای تطبیق پذیر به شمار می آید که از اتصالات DOF-1 و دو پورت اتصالی در هر بخش برخوردار می باشد. ماژول های ۲”x2”x2” اجازه می دهند تا ربات قابلیت پشتیبانی از یک سری از پیکربندی های خاص را داشته باشد که شامل مودهای مار نما، عنکبوتی شکل، و حالت پیچشی می باشند. یک ماژول خاص که تحت عنوان یک گره محسوب می شود دارای ۶ پورت اتصال است که این قابلیت اتصال بیش از دو بخش به یکدیگر را فراهم می آورد. این ربات به یک منبع تغذیه خارجی متصل می باشد، چرا که همان گونه که آنها خاطر نشان شد «بکارگیری منبع تغذیه قابل حمل در سیستم های پیمانه ای بسیار مشکل است» [۳].
…
یکی از ربات های دارای قابلیت پیکربندی مجدد از دانشگاه کالیفرنیای جنوبی تحت عنوان SuperBot خوانده می شود [۸]، که از ماژول های DOF -3 بهره مند است. هر ماژول دارای دو اتصال عرضی ۳٫۳”x3.3”x3.3” است که به وسیله یک محور مرکزی به یکدیگر متصل شده اند که سبب می شود تا اندازه کلی این ماژول به ۳٫۳”x3.3”x6.6” برسد. در هر ماژول شش وجه مشخص دیده می شوند که اجازه می دهند تا حصول توپولوژیهای گسترده، شامل پیکربندی های مار نما، حیوان دوپا و دیگر پیکربندی ها، امکان پذیر گردد. صفحات پیشانی یا جلویی شامل رابط ارتباطاتی IrDA[5] می باشد. هر ماژول حاوی یک باتری Wh LiPo ۱۱٫۸۴ جهت برق رسانی به موتورها و بخش های الکترونیکی می باشد.
[۱] modular robotics
[۲] snake robotics
[۳] lattice type robots
[۴] string type robots
[۵] (Infrared Data Association (IrDA
معماری ربات مارنمای مدولار
۳- معماری مکانیکی
ربات مار نمای ارائه شده در اینجا متشکل از رشته ای از ماژول های”x2”x2.25” ۲ همراه با ماژول های خاص در ناحیه سر و دم می باشد. هر ماژول به عنوان یک مفصل چرخشی واحد با DOF-1 عمل می نماید. ما این ماژول را به گونه ای در نظر می گیریم که هر کدام از محور چرخش آنها به صورت عمود بر طول ربات بوده و قابلیت چرخش ۹۰ درجه از حالت ماژول قبلی را داشته باشند. چنین ماژولی را متعاقبا میتوان به دو گروه بر مبنای محور آنها تقسیم نمود: گروه افقی و گروه عمودی.
…
علاوه بر قدرت و میزان مقاومت این مفصل، ما همچنین به دقت ضروریات ساختاری را مدنظر قرار داده و اقدام به طراحی یک طرح سه تکه ای نمودیم: سرو، بحش پشتی سرو یا سروبک[۱] و حالت U– شکل (شکل ۳). بدنه سرو به صورت اولیه متشکل از پوشش استاک سرو[۲] می باشد، در حالیکه سروبک به طور کامل مجددا طراحی شده است. طراحی جدید عقبی به ما فضای لازم را برای بکارگیری ادوات الکترونیک داده و همچنین قابلیت استفاده از یک سیستم بردگاهی با طراحی خاص را نیز می دهد. این سیستم بردگاهی اجازه خواهد داد تا پیچ U– شکل به صورت محکمی در ناحیه عقب قرار گرفته ولی در عین حال قابلیت چرخش آزادانه در اطراف سرو وجود داشته باشد. این حالت U– شکل به خودی خود همان گونه که نام آن مشخص می سازد، به صورت شکل یک U است. این سیستم دارای بازوی متصل به خروجی سرو و بازوی دیگر متصل به پشت سرو است. این سیستم U شکل در تعامل با شافت خروجی سرو حرکت می نماید. این ماژول ها از طریق پیچ به یکدیگر متصل شده که سبب محکم نگه داشتن بخش پشتی هر ماژول به بخش U -شکل ماژول قبلی می گردد.
[۱] servo back
[۲] stock servo
معماری ربات مارنمای مدولار
۴- معماری الکترونیک
با توجه به معماری قدرتمندی که ما آن را در نظر داریم، لازم است تا نسبت به ایجاد یک بسته مقایسه ای الکترونیکی اقدام شود که هدف از آن کنترل مطمئن و نظارت دقیق بر سیستم های راه انداز و حسگرها می باشد. طراحی ما شامل سه تخته مدار در هر ماژول است- یک برد کنترلر، یک برد تغذیه نیرو، و یک برد مخصوص حسگرها، که عملکرد آنها در شکل ۴ خلاصه شده است. برد کنترلر دارای میکروکنترلر Atmel (همانند در [۸] و موارد دیگر)، و ادوات الکترونی به منظور برقراری ارتباطات، H-bridge ، حسگرهای دما، حسگرهای ولتاژ و حسگرهای جریان می باشد. برد تغذیه نیرو در حقیقت به عنوان یک منبع تغذیه با قابلیت راه گزینی / سوییچینگ است و برد حسگر نیز یک میکروکنترلر Atmel ثانویه جهت نظارت بر حسگرهای دیگر، نظیر کدکننده مغناطیسی و شتاب سنج، می باشد.
میکروکنترلر اصلی به این ماژول اجازه می دهد تا قابلیت انجام کلیه محاسبات محلی (همانند کنترل PID) به صورت داخلی را داشته باشد. گیت ها، در عین حال، به وسیله یک کامپیوتر شخصی خارجی (PC) ایجاد و هماهنگ می گردند (همانند در [۷] و موارد دیگر). بنابراین کامپیوتر PC قابلیت هماهنگ نمودن این سیستم سلسله مراتبی را خواهد داشت. به طور مثال، این کامپیوتر ممکن است اقدام به ارسال یک ماژول جهت حرکت به سمت یک موقعیت مشخص شده نماید و یا یک محدوده جریان را مشخص سازد. این ماژول سپس اقدام به اعمال محاسبات جهت حرکت به سمت آن موقعیت نموده و یا آنکه وضعیت جاری خود را در زیر محدوده مشخص شده کنترل و حفظ می نماید.
الف. ارتباطات
به منظور آنکه یک کامپیوتر PC قادر باشد تا نسبت به ارسال یا دریافت دستورات به ماژول های مربوطه در یک زمان منطقی اقدام نماید لازم است تا از یک باس ارتباطاتی با سرعت نسبتا بالا استفاده شود. این ارتباطات به پاکت های پیش – ماژول تقسیم[۱] می گردند. کامپیوتر نسبت به ارسال پاکت هایی که حاوی حالت مطلوب هستند (شامل موقعیت، محدوده جریان، محدوده دما، غیره) اقدام می نماید، و در عین حال ماژول مربوطه نیز با استفاده از پاکت هایی که حاوی وضعیت آنها هستند (شامل موقعیت دقیق، جریان، دما، غیره) اقدام به پاسخ دادن به کامپیوتر می نمایند. این کامپیوتر با استفاده از یک تکرار کننده نسبت به برقراری ارتباطاتی اقدام می نماید که در نهایت سبب برقراری ارتباط با ماژول های ربات خواهد شد. …
[۱] per-module packets
ب. برد کنترلر
به هنگامی که پاکت به یک ماژول رسید، پردازنده اصلی بر روی برد کنترلر (در قسمت چپ در شکل ۶) می بایست به صورت مستقل اقدام به اجرای این دستور از پاکت ارتباطاتی نموده و وضعیت آن را برگرداند. این پردازنده اقدام به اجرای یک کنترلر حرکت نموده تا قابلیت تنظیم این ماژول به یک زاویه مطلوب وجود داشته باشد. همراه با بکارگیری کنترل PID جهت تنظیم موقعیت این ماژول، کنترلر حرکت نیز همچنین می بایست اقدام به محدود نمودن جریان الکتریکی نماید که به وسیله موتور حاصل شده است. چنین امری از طریق تامین یک محدوده دوره کاری بر روی موتور حاصل می شود که سپس قابلیت افزایش یا کاهش به هنگام زیاد شدن یا کم شدن محدوده جریان را خواهد داشت. …
ج. برد حسگر
به منظور آنکه کنترلر موقعیت جهت شافت خروجی را تشخیص دهد، ما از یک کدکننده مغناطیسی استفاده می نماییم (همانند [۱۵] و موارد دیگر) در این برد حسگر (در سمت راست شکل ۶). ما نسبت به چسباندن یک آهن ربای قطبیده در امتداد قطر به چرخ دنده خارجی از سرو اقدام نمودیم. این آهن ربا در فضایی که پتانسیل سنج در یک سروی استاک اشغال می کند قرار خواهد گرفت. تراشه کد کننده مغناطیسی در داخل این سرو بر روی برد / تخته مدار، نزدیک پتانسیل سنج، قرار گرفته و قابلیت مشخص نمودن مسیر میدان مغناطیسی را خواهد داشت. این موارد اصلاح شده قابلیت فراهم آورندن بازخورد دیجیتالی از یک موقعیت مطلق، همراه با چرخش پیوسته، را خواهند داشت. به علاوه از آنجایی که آهن ربا تراشه کد کننده مغناطیسی را لمس نمی کند، سیستم دچار فرسایش نشده و یا آنکه قابلیت ایجاد نقاط ساکت یا خنثی، موردی که در مواجه با پتانسیل سنج ها ممکن است رخ دهد، را نخواهد داشت.
د. برد توان
یکی از مشکلاتی که ما بصورت مکرر در نسل های قبلی رباتهای ماری با آن مواجه بوده ایم مصرف بالای جریان همراه با ولتاژ نسبتا اندک هابی سروها می باشد. به منظور مرتفع ساختن نیازهای مربوط به توان مصرفی که این سروها نیاز دارند، ما از سیم های بزرگ (AWG12)، که به فضای زیاد نیاز داشته و در عین حال حرکت محدودی دارند، استفاده نمودیم. جهت حل این مشکل، ما اقدام به طراحی یک برد منبع تغذیه سوئیچینگ / راه گزینی (در مرکز شکل ۶) نمودیم که در داخل کیس سرو جای گرفته و به ما اجازه می دهد تا این سروها بصورت کارا، در ولتاژهای بین ۱۰ و ۳۶ ولت و در تقابل با ولتهای نسبتا اندک ۵/۷ که موتور با توجه بدان طراحی شده است، عمل نمایند. رگلاتور راه گزینی به ما اجازه می دهد تا قابلیت استفاده از سیم نازکتر بین ماژولها را داشته باشیم و بتوانیم هر ماژول را بصورت بهتری از نقطه نظر نوسانات ولتاژ بواسطه جریان دیگر ماژولها مورد استفاده قرار دهیم.
معماری ربات مارنمای مدولار
۴- اطمینان پذیری
الف. مکانیکی
طراحی مکانیکی سبب ارتقای اطمینان پذیری سیستم به روشهای متعددی شده است. بطور مثال کلیه کناره ها بر روی بخشهای ساختاری بگونه ای تقویت شده اند تا قابلیت پایداری در برابر پیچش و خستگی را داشته باشند. بر این مبنا ما اقدام به تست این اجزا با استفاده از بارهای حداکثری کششی، طولی و ضربه ای نمودیم و نتیجه بدست آمده حاکی از آن است که این ماژولها هیچگونه صدمه دیدگی معنی داری را نشان نداده اند. اتصال بردگاهی بین پشت و بخش U – شکل سبب کاهش اصطکاک چرخشی شده بگونه ای که سرو می تواند بصورت آزادانه تری حرکت نموده و در عین حال نیروهای طولی و پیچشی ربات ماری را جذب نماید. گرمای بیش از حد بعنوان یک مشکل به حساب آمده، اما قسمت جدید پشتی ساخته شده از آلمینیوم به جای پلاستیک می باشد و از اینرو کمک قابل توجهی در حذف حرارت از موتور می نماید. علاوه بر این پوشش های مفتولی نیز جهت تحت محافظت از سیمهای سرو که در امتداد یک ماژول به ماژول دیگر کشیده شده اند بکار گرفته شده اند. محافظت از سیمها و اتصالات مهم است چرا که ربات مار نما تعاملات دینامیکی بسیاری با محیط اطراف داشته و همچنین دچار ضربات بشماری می گردد. کلیه این موارد، با توجه به این تغییرات به ربات مار نما کمک می نماید که قابلیت طی مسیر بیشتری را داشته باشد و بتواند صدمات بیشتری را تحمل نماید. ضعیف ترین نقطه در طراحی مکانیکی کنونی ناشی از جعبه دنده استاک سرو است که ممکن است به هنگامی که ربات از یک بلندی زیاد سقوط کند دچار عیب گردد. با این وجود، تحت شرایط معمولی، ما مشکلات اندکی با این جعبه دنده ها داریم.
ب. قطعات الکترونیکی قدرتمند
همانند سیستمهای الکتریکی بسیار، ما می بایست این نکته را در نظر بگیریم که چگونه ضروریات زیاد جریان ممکن است سبب تاثیر گذاری بر روی اجزای این ربات شود. یک موتور درجا مقدار زیادی از جریان را طلب می نماید که سبب خواهد شد تا کویلهای موتور و MOSFET ها در H-bridge با مشکل گرم شدگی روبرو شوند. گرمای اضافه در نهایت سبب بروز خطا می گردد. MOSFET ها که در ابتدا حاصل آمده از سرو موتورها هستند ممکن است سبب بدتر شدن این مشکل شوند، چرا که آنها برای این میزان جریان تنظیم نشده اند. ادوات الکترونیکی جدید به گونه ای طراحی شده اند که کاملا با جریانهای بالاتر منطبق بوده و قابلیت بهره گیری از آنها را داشته و از این طریق به میزان قابل توجهی سبب کاهش خطاهای الکتریکی و بروز مشکلات می شوند. علاوه بر ارتقاهای انجام شده در H-bridge، یک حسگر جریان در بردهای کنترلر به میکرو کنترلر اجازه می دهد تا قابلیت محدود ساختن میزان جریان را داشته باشد که خود به محافظت از سرو موتور کمک خواهد نمود.
ج. سیم کشی
بطور اولیه سیم کشی هر ماژول سبب خواهد شد تا رویه کنترل آنها آسانتر گردد، با این حال، تعدادی از سیم ها وجود دارند که می بایست با توجه به طول ربات آنها را نیز گسترش داد. با توجه به یک باس RS-485 ربات مار نما تنها با استفاده از دو رسانا در یک کابل واحد کنترل می گردد. این امر منجر خواهد شد تا امر سیم کشی ربات ساده تر گردیده و به میزان قابل توجهی سبب کاهش پدیده پارگی سیم می شود. کانکتورها یا اتصالات بین ماژولها نیز می توانند کاملا کوچکتر و قدرتمندتر باشند، آن هم به هنگامی که تنها لازم باشد که دو سیگنال در امتداد آنها به جریان یابند. با این وجود، کانکتورهایی که ما از آنها استفاده می نماییم دارای ۴ سیگنال هستند که اجازه عبور سیگنال دوربین در امتداد طول ربات را نیز می دهند.
۶- خلاصه سوپر سرو ۲
سوپر سرو ۲ بعنوان ماژول هسته ربات ما بشمار می آید و می توان آن را بعنوان یک بسته راه انداز مستقل، با توجه به ویژگی های قرار گرفته در آن، مدنظر قرار داد. برای راحتی در اینجا خلاصه ای از ویژگی های سوپر سرو ۲ ارائه می شود:
هابی سرو با عملکرد بالا نصب شده بر روی سروی Hitec HS-5955TG، همراه با ادوات الکترونیکی خاص.
میکرو کنترلرها در هر ماژول با قابلیت تعامل با باس RS485 و اعمال قواعد کنترلی خاص.
حسگری و محدودیت جریان و دما برای عملکرد ارتقاء یافته با توجه به قابلیت اطمینان
کد کننده مغناطیسی برای دقت بالاتر و چرخش پیوسته (این حوزه محدود به ربات مار نما می باشد).
…
معماری ربات مارنمای مدولار
۷- نتیجه گیری و تحقیقات آتی
در خصوص توسعه طراحی ربات مار نمای مدولار/ پیمانه ای کنونی، ما چندین فاکتور نظیر اندازه، وزن و توان را مدنظر قرار دادیم که قابلیت ایجاد گشتاور ضروری در هر اتصال را خواهند داشت. طراحی ارائه شده قابلیت رویاروی با محدودیت ها را داشته و می تواند سطح بالایی از اطمینان پذیری نسبی را فراهم آورد. این مورد سبب حصول رباتی تطبیق پذیر و همه کاره و چند بعدی گردیده است که قابلیت کار در محدوده متنوع و گسترده ای از محیط های مختلف را خواهد داشت. توسعه سوپر سرو ۲ بعنوان بخش لاینفکی از دستاوردهای رباتی ما بشمار می آید.
در عین آنکه رویه پیاده سازی کنونی کاملا موفقیت آمیز بوده است، لازم است تا توسعه بیشتری، بصورت کاربردهای کامل و قدرتمند، در ربات ها اعمال گردد. طرحهای آتی احتمالا بیش از این دیگر از هابی سروها، بواسطه عدم اطمینان کافی، شکل نامناسب و موتور ناکافی، همراه با دلایلی دیگر، استفاده نمی کنند. استفاده از موتورهای دارای ولتاژ بالاتر سبب شده است تا دیگر نیازی جهت استفاده از رویه های تامینی سویچینگ / راه گزینی جریان بالا وجود نداشته باشد. با حذف وابستگی ما به هابی سروها می توان طراحی مکانیکی انعطاف پذیر بیشتری را فراهم نمود، که در این راستا شکل ماژول و سطح مقطع بیش از این، بواسطه شکل هابی سرو، محدود نخواهد شد.
چندین ماژول با قابلیت باردهی مفید حداکثری برای بخش سر و دم ربات مار نما در حال توسعه می باشند. این ماژولها به ربات کمک می نمایند تا قابلیت اعمال وظایف گسترده تر و متنوع تری، شامل برداشت خار و خاشاک، تمیز کردن لوله ها، تشخیص مواد شیمیایی، نصب آنتن و دیده بانی پیشرفته، را داشته باشد. علاوه بر این ما فرآیند توسعه سخت افزاری را شروع نموده ایم که به این ربات اجازه خواهد داد تا در ولتاژهای بسیار بالاتری به فعالیت پرداخته و بنابر این امکان استفاده از سیم کشی ها یا سیم های کوچکتر در آن میسر خواهد بود. در ربات های کنونی ما نسبت به تداوم کار، با استفاده از حسگرهای مختلف در این ماژولها، اقدام نموده که می توان آنها را جهت حصول رفتارهای بسیار پیشرفته تری، بجای صرفا بازخورد داده ها به کاربر، به کار گرفت. این اطلاعات را می توان جهت ارزیابی آنکه کدام یک از بخشهای ربات مار نما در تماس با زمین می باشند، یا جهت طبقه بندی گام های مختلف، بر مبنای نشان ها و شاخص های وابسته به حسگر، مورد استفاده قرار داد.