แชสซีแบบตีนตะขาบที่ดีควรได้รับการออกแบบอย่างไร

ในด้านวิทยาการหุ่นยนต์ แชสซีถือเป็นรากฐานสำคัญที่กำหนดความคล่องตัวและความสามารถในการปรับตัวต่อสภาพแวดล้อม แชสซีที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดี-ไม่เพียงแต่รองรับภูมิประเทศที่ซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการควบคุมที่แม่นยำและการใช้งานขั้นสูงอีกด้วย

จากตัวอย่างแชสซีแบบตีนตะขาบ การออกแบบแชสซีแบบตีนตะขาบที่ยอดเยี่ยมจะต้องเป็นไปตามหลักการหลักสามประการ: ความสามารถในการปรับตัวภูมิประเทศ ความเสถียรของการเคลื่อนไหว และความสามารถในการขยายที่หลากหลาย ทั้งสามอย่างนี้เชื่อมต่อกันและรวมกันเป็นประสิทธิภาพโดยรวมของแชสซี

แชสซีติดตามหลายตัวพร้อมระบบกันสะเทือนที่ออกโดย Huaner ได้รับการตอบรับอย่างดี-จากนักศึกษา วิศวกร และผู้ที่ชื่นชอบหุ่นยนต์เนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม วันนี้ เราจะยกแชสซีแบบติดตามของ Huaner Raptor เป็นตัวอย่างในการวิเคราะห์จุดออกแบบที่สำคัญของแชสซีแบบติดตามที่ยอดเยี่ยมอย่างลึกซึ้งจากมุมมองเชิงวิชาการและวิศวกรรม

ระบบกันสะเทือนแบบสปริงทอร์ชั่นสปริงยืดหยุ่นสูง- เมื่อแชสซีเผชิญกับระบบกันสะเทือนของล้อหรือแรงกดจากพื้นไม่เท่ากัน แชสซีจะสูญเสียการยึดเกาะและเสถียรภาพ นวัตกรรมของ Raptor อยู่ที่การออกแบบ-ระบบกันสะเทือนแบบสปริงบิดแบบยืดหยุ่นสูง-ที่ได้รับการจดสิทธิบัตร แกนหลักของระบบนี้คือกลไกสวิงอาร์มสปริงบิด-ซึ่งใช้เหล็กกล้าคาร์บอน-ที่มีความยืดหยุ่นสูง เมื่อล้อรถพบกับสิ่งกีดขวางและถูกยกขึ้น สวิงอาร์มจะบังคับสปริงบิดให้เปลี่ยนรูปอย่างยืดหยุ่น กระบวนการนี้นำมาซึ่งข้อดีหลักสามประการ:

การปรับตัวแบบพาสซีฟ: ระบบจะทำให้แน่ใจว่าล้อถนนทุกล้อสัมผัสกับพื้นพร้อมกันมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพิ่มพื้นที่สัมผัสและปรับปรุงเสถียรภาพ โดยไม่จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์หรือตัวควบคุม

การจัดเก็บและปล่อยพลังงาน: ทอร์ชั่นสปริงดูดซับพลังงานกระแทกเมื่อถูกบีบอัด และเด้งกลับอย่างราบรื่นเมื่อปล่อยออกมา ช่วยดูดซับและบัฟเฟอร์แรงกระแทกจากพื้นดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปกป้องเซ็นเซอร์ความแม่นยำที่ติดตั้งอยู่ด้านบน เช่น LiDAR กล้องวัดความลึก และตัวควบคุมหลัก

การรักษาการยึดเกาะ: บนภูมิประเทศที่ขรุขระ การให้ล้อหลายล้อสัมผัสกับพื้นตลอดเวลา หมายความว่ากำลังสามารถทำงานบนพื้นได้อย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพ ป้องกันการลื่นไถลและการสูญเสียกำลังเนื่องจากระบบกันสะเทือน

การออกแบบนี้เปลี่ยนแชสซี Raptor จากโครงสร้างที่แข็งแกร่งเป็นระบบที่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถ "รับรู้" และ "ปรับ" ให้เข้ากับภูมิประเทศได้ ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการผ่านได้อย่างมากในสภาพแวดล้อมถนนขรุขระ

การทำงานที่แตกต่างและการควบคุมที่แม่นยำ: Raptor ใช้โครงสร้างการขับเคลื่อนเฟืองท้ายแบบคลาสสิก รางทั้งสองขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ตัวเข้ารหัสที่มีความแม่นยำสูง-อิสระ ซึ่งสร้างเป็นระบบควบคุมวงปิด- ตัวควบคุมสามารถทราบความเร็วและมุมที่แน่นอนของมอเตอร์ได้แบบเรียลไทม์ จึงชดเชยสถานการณ์ที่ผิดปกติ เช่น การเลื่อนหลุด การเคลื่อนที่ไปข้างหน้า การเคลื่อนที่ถอยหลัง และการเลี้ยวไปยังรัศมีใดๆ สามารถทำได้โดยการควบคุมความเร็วที่แตกต่างกันระหว่างสองแทร็ก

เพื่อป้องกันการลื่นไถล Raptor ใช้รางไนลอนกันลื่น-ที่มีการออกแบบซี่ฟันซึ่งยึดเกาะพื้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ ให้การยึดเกาะที่มากขึ้น การออกแบบแบบตาข่ายของล้อขับเคลื่อนและรางของแชสซีช่วยให้มั่นใจในการส่งกำลังอย่างมีประสิทธิภาพและป้องกันการตกราง ล้อถนนประเภทแบริ่ง-ช่วยลดแรงต้านในการวิ่งได้อย่างมาก ช่วยให้ส่งกำลังลงสู่พื้นได้อย่างราบรื่น

เสริมศักยภาพให้กับแอปพลิเคชันขั้นสูง

แชสซีที่ยอดเยี่ยมไม่เพียงแต่เป็นแพลตฟอร์มเคลื่อนที่เท่านั้น แต่ยังเป็นแพลตฟอร์มสำหรับเซ็นเซอร์และความอัจฉริยะอีกด้วย การออกแบบของ Raptor คำนึงถึงเรื่องนี้อย่างเต็มที่

สามารถพกพาอุปกรณ์เสริมส่วนขยาย เช่น LiDAR กล้องวัดความลึก และแขนหุ่นยนต์ คุณลักษณะที่เสถียรและต้านทานการกระแทก-ทำให้เป็นรากฐานการรับข้อมูลคุณภาพสูง-สำหรับ LiDAR และกล้องวัดความลึก ซึ่งเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับ-การทำแผนที่ที่มีความแม่นยำสูงและการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางแบบไดนามิก ข้อมูลมาตรวัดระยะทางที่แม่นยำจากตัวเข้ารหัสที่มีความแม่นยำสูง-และแชสซีที่แข็งแกร่งช่วยให้ยานพาหนะลดข้อผิดพลาดสะสมและบรรลุ-การตรวจจับวงปิดในการทำแผนที่และการนำทาง SLAM

เนื่องจาก Raptor บรรลุความสมดุลที่ดีระหว่างความเสถียร ความแม่นยำ และความสามารถในการปรับตัว จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหุ่นยนต์ของ Huaner เช่น หุ่นยนต์ติดตาม MentorPi-T1 และหุ่นยนต์ไฮบริด LanderPi-T1 ซึ่งมอบแพลตฟอร์มมือถือที่เชื่อถือได้และทรงพลังสำหรับการเรียนรู้ ROS2 การพัฒนาแอปพลิเคชัน AI และ-การวิจัยข่าวกรองที่รวบรวมในระดับสูง

โดยสรุป การออกแบบแชสซีแบบตีนตะขาบที่ดีนั้นเป็นโครงการทางวิศวกรรมระบบที่มากกว่าแค่การประกอบชิ้นส่วน ไม่เพียงต้องการการควบคุมเฟืองท้ายที่แม่นยำและส่วนประกอบระบบส่งกำลังป้องกันการลื่น-ที่มีความแข็งแกร่งสูง-เท่านั้น แต่ยังต้องมีระบบกันสะเทือนเพื่อรับมือกับภูมิประเทศที่ซับซ้อน และการผสานรวมเชิงลึกกับเซ็นเซอร์ระดับบน-และอัลกอริธึมอัจฉริยะเพื่อปลดปล่อยศักยภาพสูงสุด