Opis autonomicznego pojazdu – robota mobilnego do zadań marketingowych cd.

2. CZĘŚĆ MECHANICZNA POJAZDU – ROBOTA MOBILNEGO

Na projekt części mechanicznej pojazdu – robota mobilnego składają się następujące urządzenia:

• układ napędowy
• platforma nośna robota

Układ napędowy

Układ napędowy robota mobilnego jest jedną z najważniejszych jego części. Jest on odpowiedzialny za poruszanie się robota, co jest istotą robotów mobilnych. Układ napędowy musi umożliwić pokonanie wszystkich oporów ruchu.

Opory ruchu

Wyznaczenie oporów ruchu robota, pozwoliło na określenie wartości zapotrzebowania mocy na kołach napędowych. Na całkowite opory ruchu składają się następujące składowe[4]:

1. opory toczenia – są sumą oporów toczenia wszystkich kół podwozia,
2. opory wzniesienia – określa się za pomocą równoległej do nawierzchni wzdłużnej składowej siły ciężkości o zwrocie przeciwnym do kierunku ruchu,
3. opory aerodynamiczne – zwane również oporami powietrza. Wynikają z tego, że robot porusza się w ośrodku gazowym (w otaczającym go powietrzu).
4. opory bezwładności - jeżeli robot porusza się ruchem przyśpieszonym, to na środek jego masy działa siła bezwładności skierowana przeciwnie do kierunku ruch. Siłę tę, która przeciwstawia się ruchowi postępowemu robota, nazywamy oporem bezwładności ruchu postępowego.
   • system samolokalizacji
   • transmisja radiowa
   • zintegrowanie urządzeń multimedialnych z systemem.

Opory całkowite ruchu są sumą poszczególnych oporów składowych:

gdzie: Ft – opory toczenia, Fw – opory wzniesienia, Fa – opory aerodynamiczne, Fb - opory bezwładności.

Dla badanego robota opory te wyniosły:

Znając wartość oporów ruchu obliczono wartość zapotrzebowania mocy na kołach napędowych według wzoru:


gdzie: F – opory ruchu, v – maksymalna prędkość robota


Sprawność układu napędowego

Wyznaczając sprawność układu napędowego wzięto pod uwagę sprawność przekładni zębatej czterostopniowej. Sprawność przekładni zębatej obliczono ze wzoru:


gdzie: j – stopień przekładni zębatej, n – sprawność pojedynczego zazębienia



Dla robota sprawność układu napędowego wyniosła: nUKŁ = 0,9

Moc silnika niezbędnego do ruchu robota

Na podstawie wyliczonych wartości mocy na kołach napędowych robota, potrzebnych, aby pokonać wszystkie opory ruchu oraz sprawności układu napędowego obliczono moc silnika niezbędnego do ruchu robota:

Platforma nośna robota

Robot porusza się na podwoziu czterokołowym przy pomocy dwóch silników napędzających koła tylne. Platforma nośna robota mobilnego zawiera dwa gniazda napędowe, w których mocowane są silniki. Napęd jest przekazywany z silników za pomocą przekładni zębatej czterostopniowej na koła napędowe. Jako czujników zbliżeniowych użyto mikrowyłączników, umiejscowionych po dwa z przodu i dwa z tyłu robota. Sensory te połączono ze sobą kątownikiem stanowiącym zderzak.

Projekt całego pojazdu – robota mobilnego oraz jego wygląd przedstawia rysunek 1. Na rysunku 1a obudowę przedstawiono jako przeźroczystą powłokę. W rzeczywistości obudowa maskuje wszystkie urządzenia zawarte w robocie (rys. 1b).