Polishchuk M. 
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, National Technical 

University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, Ukraine 

Kuznetsov Yu. 
Doctor of Technical Sciences, Professor, National Technical University of 

Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, Ukraine 

 

MOBILE ROBOTS OF ARBITRARY ORIENTATION: 

DESIGN AND MODELLING 

 

Introduction. The evolution of technical systems in the field of engineering 

science, as a rule, led to the emergence of new means of production. In the twentieth 
century scientific and technical thought created sufficiently reliable means of 
overcoming the gravitational force in the form of flying and reactive equipment. These 
funds are used as a reliable transport. However, up to the present time there are no 
industrial samples of equipment for performing contact technological operations while 
simultaneously overcoming the forces of gravity. 

Mobile robots of arbitrary orientation are known in publications as robots of 

vertical movement or in international publications – under the term Climber Robot, are 
a new modification of mobile robots. These robots are equipped with means of fixation 
on the surface of arbitrary orientation relative to the horizon of the technological space. 
The creation of this kind of robotics is at the initial stage and is dictated by the need to 
perform technological operations in such areas of industrial activity as monitoring of 
industrial facilities, installation and dismantling of building structures, repair and 
prevention of their components. In the context of the fourth industrial revolution, 
"Industry 4.0" [1], with the focus on the use of robotic systems, information and 
communication tools, and the use of these robots becomes especially urgent in the 
extreme conditions of man-made disasters that are dangerous and even unacceptable 
for human presence.  

The problem of creating this type of robots is the lack of a methodology for 

synthesizing the robot subsystems that compensate or overcome the gravitational load 
in order to ensure that the robot is held on an arbitrarily oriented surface during the 
execution of technological operations. Therefore, the purpose of this research is to 
develop principles for the synthesis of mobile robots and the introduction of modern 
computer modeling tools for the transition to the design and manufacture of prototypes 
of mobile robots. 

Theoretical and experimental studies on the creation of robots of arbitrary 

orientation in the technological space began in the last decade of the twentieth century 

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