Типы, применение, преимущества и недостатки колесных роботов

Колесные роботы могут менять свое положение с помощью своих колес, движение колесных роботов может быть достигнуто легко, и его стоимость довольно низкая, управление движением колес проще, поэтому колесные роботы являются одними из наиболее часто встречающихся роботов, одноколесные роботы, мобильные шаровые роботы, двухколесные роботы, трехколесные роботы, четырехколесные роботы и многоколесные роботы являются примерами колесных роботов.

Преимущества колесных роботов

Колесные роботы-это роботы, которые могут передвигаться по земле с помощью своих моторизованных колес для собственного перемещения, Эта конструкция предпочтительна, потому что она проще, чем ножные конструкции, процессы проектирования, производства и программирования для перемещения по ровной местности проще, колесными роботами можно легко управлять, чем другими типами роботов.

Колесные роботы наиболее популярны на потребительском рынке, они предлагают низкую стоимость и простоту, Они поставляются с любым количеством колес, но для статического и динамического баланса достаточно трех колес, Дополнительные колеса могут усилить баланс, Потребуются дополнительные механизмы, чтобы удерживать все колеса в земле, когда местность не ровная, Конструкция колесного робота предпочтительна из-за простого механизма передвижения, Он может использовать различные методы передвижения в зависимости от их количества колес.

Двухколесные роботы контролируют направление движения с помощью дифференциального рулевого управления, этот метод может использоваться в трехколесных и четырехколесных роботах, помимо дифференциального рулевого управления, четырехколесные роботы могут реализовывать методы управления, подобные управлению автомобилем, аналогично четырехколесным роботам, многоколесные роботы могут реализовывать как дифференциальные методы управления, так и методы управления, подобные автомобилю.

Колеса облегчают движение за счет уменьшения трения, Многие роботы спроектированы с 3 колесами, 2 двигателями и 2-скоростными контроллерами, Колеса помогают быстро двигаться, ими легко управлять, вращаться на месте или поворачиваться в небольших местах, и они помогают в управлении по сравнению с гусеницами.

Колеса используются из-за их низких производственных затрат, это тот случай, если мы сравним цены на колеса и гусеницы, колесам требуется меньшее количество крутящего момента, чтобы двигаться от неподвижного,колеса обеспечивают высокую маневренность по сравнению с непрерывными гусеницами, а гусеницы очень сложны в маневренности.

Многие материалы могут быть использованы для создания колес, соответствующих условиям окружающей среды, Колеса легче гусениц, поэтому колеса используются, когда масса робота является критическим свойством, например, в миссиях по освоению космоса, колесо оснащено меньшим количеством движущихся частей, поэтому меньше компонентов может быть повреждено.

Типы колесных роботов

Многие колесные роботы используют дифференциальное рулевое управление, которое использует отдельно управляемые колеса для движения, Они могут изменять направление, вращая каждое колесо с разной скоростью, Есть дополнительные колеса, которые помогают поддерживать его в равновесии, и они не приводятся в движение двигателем.

Одноколесный робот

Одноколесных роботов трудно поддерживать в равновесии из-за единственной точки соприкосновения с землей, у них только одно колесо, Проще использовать сферическое колесо, чем обычное дисковое колесо, так как робот может двигаться в любом направлении вдоль сферы, гироскопы и механизмы противодействия крутящему моменту могут удерживать робота в вертикальном положении.

Двухколесные роботы

Двухколесные роботы просты, их колеса параллельны друг другу, и они называются двухколесными, или одно колесо перед другим, Для робота, у которого есть левое и правое колеса, он поставляется по крайней мере с двумя датчиками, датчик наклона используется для определения угла наклона, а кодеры колес отслеживают положение платформы робота.

Двухколесные роботы в настоящее время чрезвычайно популярны благодаря своей эффективной конструкции, Все, что вам нужно, это пара двигателей и два колеса для перемещения, но у них также есть свои недостатки, двухколесных роботов сложнее балансировать, чем другие типы, они используют два колеса и должны продолжать двигаться, чтобы поддерживать свое вертикальное положение, чтобы сделать его более стабильным, батареи, от которых они питаются, установлены непосредственно под их корпусами.

Roombas несколько двухколесных пылесоса, который автоматически перемещается очистка комнате, они используют контакта датчика на передней и инфракрасный датчик на ее вершине, сегвеи собственн-балансируя dicycle электромобилей, Призрачный Гонщик был единственный двухколесный робот вошел на У-П 2005 торжественное вызов, он был уникален из-за своей конструкции мотоцикл, но колесо выравнивание передней и задней, что делает его более как выясняется, и его конструкция встречается реже, чем у dicycle.

Трехколесные Роботы

Трехколесные роботы бывают двух типов в зависимости от характера управляемых колес, первый тип поставляется с колесами, которые приводятся в действие отдельно, а третий свободно вращается исключительно для баланса, второй тип поставляется с двумя колесами, которые питаются от одного источника и другого источника для третьего колеса.

Направление робота можно изменить, изменив относительную скорость вращения двух приводимых в действие колес, оно будет продолжать двигаться прямо, когда два колеса будут вращаться с одинаковой скоростью и в одном направлении.

Роботы на колесах Omni

КолесаOmni — это не лучший вариант для колесных роботов, колесо Omni имеет ось, перпендикулярную оси основного колеса, это позволяет колесам двигаться в двух направлениях, роботы с колесами Omni могут двигаться под любым углом в любом направлении, без предварительного вращения.

Некоторые колесные роботы Omni используют треугольную платформу с тремя колесами, расположенными под углом 60 градусов, Преимущества использования 3 колес, а не 4, заключаются в том, что они дешевле, 3 точки можно использовать в одной плоскости, и только одно колесо будет вращаться в направлении движения.

Недостатками использования колес Omni является то, что они имеют низкую эффективность из-за того, что не все колеса вращаются в направлении движения, что также вызывает потери от трения, и они более сложны в вычислительном отношении из-за расчета угла движения, свободно вращающиеся ролики позволяют колесу скользить в бок.

4-х колесные роботы

4 колеса робот поставляется с 2 пары колес, каждая пара может поворачиваться в том же направлении, если пар не бежать с той же скоростью, робот будет медленно и не сможет ехать прямо, хороший дизайн придется включать некоторую форму авто-рулевое управление, Диfferential рулевого метод позволяет роботу включить таким же способом автомобиль, когда ваш робот работает от двигателя внутреннего сгорания, это нужно только один мотор.

Недостатки колесных роботов

Колесные роботы не могут хорошо ориентироваться через преграды, и это является главным недостатком этого типа, в зависимости от местности, например, каменистой местности, резкое снижение или районах с низким трением, Существует несколько ситуаций, когда колеса не лучший выбор, то робот должен пройти маленьких или больших препятствий, колесные роботы бесполезны в местности, которые не являются плоскими и имеют низкий коэффициент трения, за руль, чтобы преодолеть вертикальное препятствие, он должен быть как минимум в два раза выше вертикального препятствия.