7f4f829706f110ca8a381eb070d6780d

Что такое колесо Omni?

Колесо Omni — это колесо, которое может двигаться в любом направлении. Оно состоит из основной вращающейся части на корпусе и пассивной вращающейся части роликов, размещенных на внешнем круге корпуса.

Обычно используется комплект из трех или четырех колес. По сравнению с конфигурацией колеса с шинами, использующими рулевое колесо, например, в автомобиле, механизм движения проще, что делает его подходящим для меньших размеров и меньшего веса.

Применение колес Omni

Omni wheels в основном используются в качестве движущихся механизмов для роботов и тележек. Поскольку они подходят для перемещения в ограниченном пространстве, их часто используют в качестве беспилотного транспортного робота на фабриках и складах или в качестве инвалидной коляски для помещений, таких как больницы.

Omni wheels как беспилотный транспортный робот также включает робота с функцией отслеживания человека, оснащенного датчиками. Поскольку Omni wheels могут двигаться с рабочим оборудованием на них, их можно использовать как тележку и рабочую платформу.

Принцип работы Omni Wheels

Omniwheel — это колесо, которое передает движущую силу двигателя в вертикальном направлении и вращается в горизонтальном направлении с помощью свободного механизма, который не имеет собственной движущей силы. Поворот и параллельное движение во всех направлениях возможны за счет регулировки управления скоростью каждого двигателя относительно сцепления омниколеса с поверхностью дороги.

Обычно используется один комплект из трех колес или один комплект из четырех колес. Характеристики каждого из них показаны ниже.

1. Конфигурация с 3 колесами

По сравнению с 4-колесной конфигурацией, 3-колесная конфигурация имеет преимущество в том, что она меньше и легче, поскольку у нее на одну приводную систему меньше. Однако, поскольку величина движения в любом направлении представляет собой объединенную силу векторов, прямолинейность автомобиля может ухудшаться в зависимости от дорожного покрытия.

2. 4-колесная конфигурация

В случае конфигурации с 4 колесами движение в направлениях вперед-назад и влево-вправо такое же, как у обычной шины, например, автомобиля, поэтому можно ожидать высокой производительности на прямой. С другой стороны, у него есть недостаток, заключающийся в том, что он больше и тяжелее в целом, поскольку у него на одну систему привода больше, чем у конфигурации с 3 колесами.

Особенности колес Omni

Преимущества

  • Они способны поворачиваться на месте и параллельно двигаться во всех направлениях.
  • Система привода может быть сконфигурирована с минимум тремя колесами, что упрощает механизм движения и уменьшает размер и вес по сравнению с системой с полным приводом.
  • Меньше вибрации во время работы

В частности, есть большая разница в мобильных роботах: двухколесный робот «в основном движется вперед, изменяя направление движения к цели», в то время как омни-колесный робот «движется параллельно цели, при этом направление его движения всегда фиксировано».

Это означает, что омни-колеса исключают процедуру «изменения направления перед движением», что является большим преимуществом «быстрого движения на кратчайшее расстояние».

Поскольку колеса Omni имеют такое большое преимущество в быстром движении, многие роботы для соревнований роботов, в которых участники соревнуются по времени достижения цели, оснащены механизмом движения, который использует колеса Omni.

Для омни-колес нет фиксированной структуры компонентов, и есть множество материалов, углов и количества роликов, размещенных на пассивных вращающихся частях. Поскольку каждое омни-колесо имеет свою собственную особую среду, применение, грузоподъемность и т. д., необходимо выбрать то, которое лучше всего подходит для предполагаемого использования.

Недостатки

Недостатки омни-колес включают: «слабость против ударов» и «слабость для использования на открытом воздухе». Это связано с принципом работы омни-колеса, и оба условия вызваны проблемой недостаточного сцепления с землей.

Другая информация о омни-колесах

1. Как управлять роботом с омни-колесами

В случае 4-колесного типа четыре омни-колеса устанавливаются через каждые 90 градусов к основанию машины. К каждому омни-колесу прикреплен двигатель. Скорость и направление платформы определяются путем подачи команд двигателям независимо.

Например, если платформа должна двигаться прямо вперед в направлении X, ее необходимо контролировать так, чтобы сумма векторов скорости каждого омни-колеса в направлении Y становилась равной нулю.

2. На что следует обратить внимание при управлении

Один из моментов, на который следует обратить внимание при управлении, заключается в том, что недостаточное сцепление с землей приведет к проскальзыванию шин. Если хотя бы одно из омни-колес будет работать вхолостую, сумма векторов скорости омни-колес будет отклоняться от ожидаемого значения. Необходим механизм для исправления команд двигателя каждый раз путем включения управления с обратной связью или других средств.

Управление с обратной связью относится к управлению, при котором выходная величина управления возвращается к входному значению, а входное значение корректируется таким образом, чтобы разница между выходом и входом была равна нулю. Это управление способно вносить исправления даже при возникновении помех, таких как холостой ход.

Cогласен с использованием cookie.
Принять
Отказаться