選擇車(chē)輪需要考慮多種因素,如機(jī)器人的尺寸、重量、地形狀況、電機(jī)功率等等,當(dāng)然,也需要考慮到美觀。
車(chē)輪重量與類(lèi)型的關(guān)系
一般來(lái)說(shuō),機(jī)器人越重,要求車(chē)輪和履帶的結(jié)構(gòu)越堅(jiān)固。小于2磅的輕型機(jī)器人,可以使用軟性泡沫塑料車(chē)輪。
由于機(jī)器人的重量輕,軟性材料的變形還不至于太嚴(yán)重,而且能在摩擦力很小時(shí)工作良好。超過(guò)2磅的機(jī)器人,需要選用
質(zhì)地更為堅(jiān)硬的材料做車(chē)輪,不充氣的中空橡膠輪胎能夠在6-10磅下工作。超過(guò)l0磅,就要考慮實(shí)心橡膠輪胎或者充
氣輪胎。而類(lèi)似割草機(jī)的車(chē)輪,不管是實(shí)心的還是充氣的,在機(jī)器人的重量接近40磅的場(chǎng)合都可以成為選擇的方案。
機(jī)器人超過(guò)40磅時(shí),可以考慮試用諸如小型機(jī)車(chē)輪、手推車(chē)輪,或者其他相似的高效率的充氣輪胎。
以上是一般性的建議,在某些特殊工作場(chǎng)合會(huì)有例外,比如通過(guò)增加靜摩擦或滾動(dòng)摩擦來(lái)?yè)Q取更好的牽引效果,而又
不太在意磨損的應(yīng)用場(chǎng)合。如果輕型機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率較小,便可以使用硬橡膠輪胎以減少滾動(dòng)摩擦。還有另一種
例外,就是有意讓輪子和標(biāo)準(zhǔn)鉛垂面之間形成一個(gè)角度,這個(gè)措施能削弱機(jī)器人由于電機(jī)未被妥善緊固而造成的偏離行進(jìn)
方向的傾向。為此輪胎的質(zhì)地需要更為堅(jiān)硬,因?yàn)榇藭r(shí)只是借助輪胎的某個(gè)側(cè)面來(lái)運(yùn)動(dòng),而非整個(gè)底面。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí),
需要考慮輪胎材料以及輪胎受到的壓力和拉力。
地形條件與車(chē)輪材料耐磨焊條
首先觀察一下在不同路面上移動(dòng)時(shí)汽車(chē)和自行車(chē)的車(chē)輪。路面平整時(shí)常使用充氣輪胎,這時(shí)輪胎不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重變
形。而駕車(chē)外出或在山路上騎車(chē)時(shí)應(yīng)減少輪胎的充氣量。一般來(lái)說(shuō),在光滑表面使用堅(jiān)硬的或充氣很足的輪胎,在崎嶇路
面使用扁平的軟性輪胎以便獲得在不確定路面下良好的牽引效果。對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)選用輪胎的方法與此類(lèi)似,可以概括為
高摩擦表面使用低摩擦性能的輪胎,低摩擦表面使用高摩擦性能的輪胎。
在崎嶇的路面,車(chē)輪需要更具有附著力的輪胎面,它更能適應(yīng)地形增加摩擦力。路面光滑時(shí),使用光滑的胎面以增加
車(chē)輪與路面間的接觸面積。但如果在光滑的路面上有碎屑和塵土,就需要在輪胎上做出一些特殊的紋路,以增加對(duì)運(yùn)動(dòng)表
面的壓力,降低塵土對(duì)車(chē)輪的影響。路面潮濕時(shí)也要求輪胎上有凹槽,這樣既有利于排水又可以增加摩擦力,或者說(shuō)對(duì)地
面的附著力
有些材料在不同路面上使用時(shí)性能的差別很大,一定要仔細(xì)選擇。往往需要進(jìn)行試驗(yàn),以找到能滿(mǎn)足路面條件要求
的最合適的材料。在同樣的路面使用不同的輪胎也會(huì)表現(xiàn)出不一樣的性能。例如沙地,接觸面狹窄時(shí),牽引力很??;接觸
面積很大時(shí)它卻能獲得高的牽引力。因此在沙地上運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)該使用寬輪胎,因?yàn)檎喬?huì)陷進(jìn)去。但是寬輪胎摩擦系
數(shù)更高,需要更多能量來(lái)驅(qū)動(dòng)它。為了在這對(duì)矛盾中尋求最優(yōu)解就需要進(jìn)行試驗(yàn),以獲得輪胎寬度的合適范圍。
(審核編輯: 林靜)
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