in the countries of Western Europe, Japan, the United States, Korea, China and Russia. 
To date, there are mainly experimental samples of such robots.  

Prerequisites and means for solving the problem. Mobile works [2–5] are 

equipped with devices to fix the robot on surfaces of arbitrary orientation, and in studies 
[6, 7] hybrid drives are proposed that can improve the energy efficiency of mobile 
robots. Technical solutions [8–11] allow the robot to move on surfaces oriented at 
different angles to the horizon, but only in 2D space, that is, in a plane. In the general 
case, the variations of the constructions of the above-mentioned robots restrict their 
movement only in the Cartesian coordinate system. 

Unlike the aforementioned technical solutions, the robot model [12] allows 

servicing objects in the cylindrical coordinate system, in particular, objects such as 
trees, but with a soft porous surface for the movement of the robot, which limits the 
technological capabilities of mobile robots. At a time when there are objects facilities 
that are also close to the cylindrical coordinate system, for example, electric grid posts, 
columns, pipes of thermal power plants and the like. In addition, the mobile robot 
should also work in a system of angular coordinates, which is typical for humans. The 
development of systems for connecting the robot to the surface of motion is a technical 
solution [13], which uses adhesion technology. However, current implementations of 
this technology are characterized by an extremely low speed of movement of the robot 
due to the effect of slow adhesion. This property still prevents the industrial use of 
adhesion as a method of fixing the robot to a surface of arbitrary orientation. 

Below are the areas of operation of mobile robots in the manufacturing sector. 

Work in these areas requires counteracting gravity. Each of the applications of mobile 
robots (Table 1) predetermines not only their numerical technical characteristics, but 
mainly – the type of coupling system with the displacement surface, firstly, and the 
type of robot transmission, and secondly. Comparing in the first approximation, the 
service objects listed in Table 1, it is easy to verify the relationship of the characteristics 
of objects, in terms of their topology, physical and mechanical properties of the 
displacement surface and the hypothetical expected to perform technological 
operations with the characteristics of the robots themselves. Thus, the problem of 
synthesizing mobile robots capable of performing technological operations in a space 
of arbitrary orientation is topical. 

Table 1 Areas of use of mobile robots 

Function 

Operating area 

Recommended clutch 

systems 

Permissible 

transmission 

Maintenance  
of high-rise buildings  

 

Vacuum 

 

Wheel gearl, 
Walking 
mechanism 

- 536 -