curs2 rob mob 13 14

ROBOTI MOBILILocomotia robotilor mobili

• Dacă un robot mobil nu este destinat efectuării unei operaţii anume, acesta trebuie să fie capabil a se deplasa autonom şi de a culege informaţii din mediul în care acesta operează.

• Locomoţia este procesul ce determină deplasarea robotului sau vehiculului autonom.

• Pentru a se putea produce deplasarea robotului, trebuie aplicate anumite forţe asupra acestuia. Studiul mişcării roboţilor ţinând seama de aceste forţe poartă numele de dinamică,

• Cinematica reprezintă modelarea matematică a mişcării fără a lua în considerare forţele ce determină această mişcare.

• Cinematica tratează relaţiile geometrice ce guvernează sistemul, în timp ce dinamica include forţe şi viteze asociate cu aceste mişcări.

Universitatea Tehnica “Gh. Asachi” Iasi2007 - 2008


Deşi au fost propuse diferite strategii de locomoţie de către proiectanţii de roboţi mobili, alegerea variantei potrivite depinde de aplicaţia robotului şi de domeniul pentru care acesta este propus.

Întrebările care se pot pune la alegerea tipului de locomoţie sunt:

• Cât de repede trebuie să se deplaseze robotul?

• Trebuie ca acesta să se caţere pe clădiri sau alte obiective?

• Robotul trebuie să se deplaseze prin aer sau apă?

• Aplicaţia este pentru teren neted sau accidentat?

• Etc.



În funcţie de domeniul aplicaţiei, există patru mari categorii de roboţi mobili:

• Roboţi tereştri – sunt roboţii ce se deplasează pe sol. Aceştia sunt concepuţi ţinând seama de suprafaţa de suport solidă şi de gravitaţie. Deşi cei mai obişnuiţi roboţi sunt cei cu roţi, există şi sisteme care pot păşi, se pot târâ sau căţăra, se pot rostogoli, pot utiliza şenile sau pot sări pentru a se deplasa.

• Roboţi acvatici – sunt roboţii ce operează în apă, la suprafaţa acesteia sau în adâncuri. Majoritatea vehiculelor acvatice utilizează jeturi de apă sau elice ca şi mijloace de locomoţie. Robotica acvatică este un domeniu de aplicare important, nu numai datorită faptului că cea mai mare parte a Terrei este acoperită cu apă, dar mai ales deoarece oceanul nu este accesibil omului.



Roboţi zburători (aerieni) – sunt roboţii ce imită aparate de zbor sau păsări. Au fost realizate helicoptere robotizate, aparate de zbor cu aripi fixe, paraşute robotizate, respectiv dirijabile. Roboţii zburători au unele asemănări cu cei acvatici, printre care necesitatea unui consum de energie chiar şi atunci când aceştia rămân staţionari.

Roboţi spaţiali – sunt concepuţi să opereze în medii cu microgravitate din afara spaţiului terestru şi sunt, în general, destinaţi pentru întreţinerea staţiilor orbitale. Există diverse sisteme de locomoţie ce permit acestor roboţi să se deplaseze în asemenea medii. Cele două categorii principale de asemenea roboţi sunt cei ce se deplasează prin căţărare (vehicule mari), respectiv roboţii propulsaţi (numiţi zburători liberi).



• Roboţi terestri– Cu roti

Universitatea Tehnica “Gh. Asachi” Iasi20067- 2008


• Roboţi terestri– Cu picioare

• monopozi




• bipezi




• patrupezi




• Hexapozi• Etc.



• Roboţi terestri– Tiritori

Universitatea Tehnica “G. Asachi” Iasi2007 - 2008


• Roboţi terestri– Cu senile



• Roboţi acvatici



• Roboţi zburatori– Pentru aplicatii militare (recunoastere,

spionare) sau pentru paza



• Roboţi spatiali


ROBOTI MOBILILocomotia robotilor

mobili

Alegerea tipului de locomoţie pentru un robot mobil este un aspect extrem de important în proiectarea acestuia. Multe dintre mecanismele de locomoţie utilizate în prezent sunt inspirate din mecanismele biologice similare.



Există, totuşi, şi o excepţie în cadrul mijloacelor de locomoţie, aceasta constituind-o roata, ce reprezintă o invenţie umană şi care are un randament ridicat în cazul deplasării în teren plat.

Roata nu este chiar complet străină de mecanismele biologice, deoarece mersul biped poate fi aproximat cu rostogolirea unui poligon, având latura d egală cu deschiderea unui pas. Pe măsură ce mărimea pasului scade, poligonul se apropie de un cerc sau de o roată de rază l. Chiar dacă mersul biped poate fi aproximat conform figurii, natura nu a realizat o articulaţie cu rotaţie completă, necesară acţionării unei roţi.



Sistemele biologice reuşesc să se deplaseze într-o largă varietate de medii dificile. De aceea ar fi de dorit copierea mecanismelor lor de locomoţie. Totuşi, copierea naturii este foarte dificilă din mai multe motive, dintre care pot fi enumerate:

• Complexitatea mecanică este obţinută uşor în cazul sistemelor biologice, prin multiplicare structurală. Divizarea celulelor poate produce uşor un miriapod cu câteva sute de picioare şi câteva zeci de mii de cili senzitivi. În structurile mecanice realizate de om, fiecare piesă trebuie fabricată individual. În plus, celula este un element microscopic, ce permite miniaturizare extremă. Având mărime şi greutate reduse, insectele dispun de o robusteţe pe care noi nu suntem capabili să o asigurăm prin tehnologii umane de fabricaţie.

• Sistemul biologic de stocare a energiei, precum si sistemele musculare şi hidraulice utilizate de animalele mari şi de insecte asigură cuplu, reacţie şi randament ce depăşesc mult pe cele ale sistemelor similare fabricate de om.

Datorită acestor limitări, roboţii mobili se deplasează, în general, fie utilizând mecanisme cu roţi, fie utilizând un număr redus de picioare articulate.



În general, locomoţia cu picioare necesită multe grade de mobilitate, de aceea complexitatea roboţilor păşitori este mai mare decât cea a vehiculelor cu roţi.

Pe lângă faptul că sunt simple, roţile sunt extrem de potrivite pentru deplasarea pe teren plat. Pe suprafeţele plane, locomoţia cu roţi este cu unul sau două ordine de mărime mai eficientă decât locomoţia cu picioare.

Calea ferată este ideală pentru locomoţia cu roţi, deoarece frecarea de rostogolire este minimizată pe o suprafaţa dură de oţel. Dar atunci când această suprafaţă devine moale, locomoţia cu roţi devine ineficientă, datorită frecării de rostogolire mari, în timp ce locomoţia cu picioare suferă mult mai puţin deoarece aceasta presupune contact punctiform cu solul.


locom

otie p

rin pa

sire

Pute

re sp

ecifi

ca [C

P/to

na]

roata

pe sin

a

Viteza [mile/h]

0.1 1 10

1

de ca

le fer

ata

100

alerga

recatara

re/tar

are

10

100

pneu

pe so

l

moale


Randamentul locomoţiei cu roţi depinde mult de calităţile mediului, în particular de gradul de accidentare al terenului, în timp ce randamentul locomoţiei cu picioare depinde de masa piciorului şi cea a corpului robotului în general.

De aceea, este de înţeles de ce natura favorizează locomoţia cu picioare, deoarece sistemele de locomoţie biologice trebuie să opereze în teren natural şi accidentat. Spre exemplu, în cazul insectelor ce se deplasează într-o pădure, variaţia pe verticală în ceea ce priveşte denivelarea terenului este adesea de un ordin de mărime mai mare decât înălţimea totală a insectei.

Pe de altă parte, mediul uman este în general pregătit, cu suprafeţe netede, atât în interiorul clădirilor, cât şi la exterior. De aceea, este de asemenea de înteles de ce toate aplicaţiile industriale sau casnice ale roboţilor mobili utilizează locomoţia cu roţi (de diverse tipuri). În ultima vreme, în mediul natural se utilizează roboţi cu locomoţie hibridă sau cu picioare, pentru aplicaţii industriale, după cum se poate vedea şi în figura urmatoare



RoboTrac – robot cu locomoţie hibridă, pentru teren accidentat



Ca şi probleme cheie pentru locomoţia roboţilor mobili pot fi menţionate cele privind stabilitatea, caracteristicile de contact şi tipul mediului:

• Stabilitate– Numărul şi geometria punctelor de contact cu solul– Centrul de masă– Stabilitatea statică/dinamică– Înclinarea terenului

• Caracteristici de contact– Forma si mărimea punctului/suprafeţei de contact– Unghiul de contact– Frecarea

• Tipul mediului– Structura– Mediu (apă, aer, sol moale sau dur)



O analiză teoretică a locomoţiei roboţilor mobili trebuie să înceapă cu studiul fizic şi mecanic al sistemelor de locomoţie. De aceea, în cele ce urmează sa va încerca analiza a cât mai multe dintre sistemele de locomoţie utilizate în robotica mobilă.


ROBOTI MOBILIROBOTI MOBILI CU ROTI

LOCOMOTIA CU ROTI

• Roata este, de departe, cel mai popular mecanism de locomotie utilizat in robotica mobila si, in general, in cazul vehiculelor construite de om

Avantaje ale robotilor cu roti:– Sunt simplu de controlat– Ridica putine probleme de stabilitate– Consum redus de energie pe unitatea de distanta– Viteza de deplasare mai mare decat cea a robotilor pasitori– Manevrabilitate rezonabila– Exista o mare varietate de configuratii

Dezavantaje:– Se pot deplasa doar in teren plat– Pentru teren accidentat necesita un sistem de suspensie, in scopul adaptarii la teren si

asigurarii stabilitatii– Obstacolele peste care pot trece nu pot depasi raza rotilor robotului



LOCOMOTIA CU ROTI

Robotii mobili pentru teren accidentat trebuie sa aiba un sistem de de locomotie cu un centrude greutate aflat cat mai jos, capacitati bune de trecere peste obstacole, o garda la sol corespunzatoare, oscilatii minime ale corpului si o raza mica de bracare.

Pentru acest tip de teren, se utilizeaza vehicule articulate, ce prezinta avantajul ca rotile se adapteaza la teren, iar incarcarea este distribuita pe toate rotile.



TIPURI DE ROTI

Exista patru categorii majore de roti. Acestea difera in mare masura prin cinematica lor, de aceea alegerea tipului de roataare un mare efect asupra cinematicii in ansamblu a robotului.

• Roata standard (conventionala)– Roata standard fixa

Specific rotii fixe este ca aceasta este legata la sasiulrobotului, nefiind capabila sa se roteasca in jurul axei verticalece trece prin centrul geometric al rotii.

Poate fi:– Libera– Actionata

Se intalneste adesea in structura robotilor de tip automobil, ca roata spate.



TIPURI DE ROTI

• Roata standard (conventionala)– Roara standard orientabila (de directie)

Roata standard orientabila este asemanatoare celei fixe, exceptandfaptul ca aceasta se poate roti in jurul axei verticale.

Pot exista urmatoarele variante de actionare:– Libera la rotatia in jurul axei longitudinale si actionata pentru

orientarea in jurul axei verticale– Actionata pentru rotatiile in jurul ambelor axe mentionate

Este asemanatoare rotilor fata ale autovehiculelor.



TIPURI DE ROTI

• Roata orientabila deplasata lateral

• Acest tip de roată, spre deosebire de roata standard orientabilă, reduce alunecarea rotaţională din punctul de contact, în timpul orientării.

• Axa de orientare intersectează axa centrală a roţii, dar nu trece prin punctul de contact.

• Roata orientabilă deplasată lateral este întâlnită în cazul vehiculelor cu acţionare sincronă.

•



TIPURI DE ROTI

• Roata Castor

Este, in general, libera la rotatia in jurul axeilongitudinale si la orientarea in jurul axeiverticale, dar poate fi si actionata pentrurealizarea miscarilor respective.

Deosebirea fata de roata standard de directieeste aceea ca axa verticala de orientare nu treceprin centrul geometric al rotii.

Din acest motiv, orientarea rotii castor produce o forta ce actioneaza asupra sasiului robotului.



TIPURI DE ROTI

• Roata omnidirectionala– Roata universala

• simpla

Roata universală iniţială are mai multe role pasive, dispuse pe circumferinţa butucului roţii.

Rolele se pot roti liber în jurul axelor proprii, axe ce formează în spaţiu un unghi de 90˚ cu axa de rotaţie a roţii.

Deoarece acest tip de roată furnizează un contact discontinuu cu solul, datorită golurilor dintre două role succesive, vehiculul va suferi unele vibraţii pe direcţie verticală.

Roata universală are trei grade de libertate: rotaţia în jurul axei proprii, rotaţia în jurul axei verticale ce trece prin punctul de contact cu solul şi rotaţia liberă a rolelor în jurul axelor proprii.



TIPURI DE ROTI


• dubla

Pentru a minimiza vibraţiile produse de discontinuităţile contactului roată-sol, au fost propuse alte soluţii de roţi omnidirecţionale.

Roata universală dublă are un contact continuu cu solul, dar punctele de contact cu acesta nu sunt continue (nu sunt în acelaşi plan vertical). Acest lucru poate cauza vibraţii orizontale.



TIPURI DE ROTI


• cu role alternante

Acest tip de roată este o altă soluţie utilizată pentru reducerea vibraţiilor cauzate de discontinuităţile rolelor succesive. Punctele de contact cu solul sunt în linie, minimizând vibraţiile orizontale.



TIPURI DE ROTI

• Roata omnidirectionala– Roata suedeza

Roata Mecanum (suedeză) este similară roţii universale, cu excepţia faptului că rolele sunt montate astfel încât axele acestora să fie înclinate cu un anumit unghi în raport cu axa centrală a roţii, iar contactul dintre roată şi sol este continuu.

Unghiul de inclinare al rolelor este de obicei de 45˚ darpoate avea si alte valori, insa controlul miscarii robotuluidevine dificil.

Rolele de pe circumferinta rotii sunt pasive, axalongitudinala a rotii fiind singura motoare.



TIPURI DE ROTI


Avantajul acestui tip de roata este acelaca, desi roata este antrenata in jurul axeisale principale, aceasta se poate deplasacu frecare foarte mica pe orice directie, nu numai inainte si inapoi.


ROBOTI MOBILI

ROBOTI MOBILI CU ROTI

TIPURI DE ROTI




TIPURI DE ROTI

• Roata omnidirectionala– Roata sferica

Este o adevarata roata omnidirectionala, fiind adesea astfelconceputa, incat poate fi actionata sa se roteasca in jurul oricarei axe.

Un mecanism pentru implementarea acestui tip de roata imita mose-ul, avand doua role actionate, care transmit miscarea la sfera prin forte de frecare.

Dezavantajul acestui tip de roata este imposibilitatea, pentru moment, a realizarii practice a unui sistem de suspensie


ROBOTI MOBILI


TIPURI DE ROTI




TIPURI DE ROTI




CONFIGURATII DE ROBOTI CU ROTI

Alegerea tipului de roata pentru un robot mobil este strans legata de aranjamentul acestora, altfel spus, de configuratia robotului.

Proiectantul trebuie sa ia in considerare doua lucruri esentiale, atuncicand concepe robotul:

• Tipul rotii• Aranjamentul rotilor

De aceste doua lucruri depind trei caracteristici principale ale robotului:

• Manevrabilitatea• Controlabilitatea• Stabilitatea




Spre deosebire de automobile, concepute pentru deplasarea in mediu standardizat(pregatit – reteaua de sosele), robotii mobili cu roti sunt conceputi pentru aplicatii intr-olarga varietate de situatii.

Toate automobilele au aceeasi configuratie deoarece manevrabilitatea lor, controlabilitatea si stabilitatea acestora sunt maximizate pentru tipul de mediu pentru care sunt concepute.

Nu exista o singura configuratie de roboti mobili, ce maximizeaza calitatile mentionate ale robotilor, in varietatea de medii in care se deplaseaza.

De aceea, vom intalni o mare varietate de configuratii de asemenea roboti, cu roti.

Doar putini roboti utilizeaza configuratia tip automobil (cu sistem de directie tip Ackerman), datorita manevrabilitatii scazute in teren accidentat, exceptie facand robotiidestinati sa se deplaseze in aceleasi medii ca si automobilele.




Conventional, numarul minim de roti necesar pentru asigurarea stabilitatii statice a robotului este de trei, acest numar de roti fiind des intalnit, intr-o varietate de configuratii.

Totusi, chiar si un robot cu doua roti poate fi in echilibru static, daca centrul sau de masase afla sub axa comuna a rotilor.

Stabilitatea poate fi imbunatatita prin cresterea numarului de roti, desi, atunci candnumarul de puncte de contact cu solul este mai mare de 3, sunt necesare suspensiiflexibile pentru cazul terenului accidentat.

In cele ce urmeaza, vor fi prezentate diverse configuratii de roboti mobili cu roti, atatpentru teren plan, cat si pentru teren accidentat.



CONFIGURATII DE ROBOTI CU ROTI- Roboti cu o roata

Credibil sau nu, exista si roboti cu o singura roata. Acestvehicul are o mobilitate scazuta, dar se poate deplasa in medii blande (cu teren plan sau putin accidentat).

Roata este, de fapt, o bila cu un sistem intern de modificarea centrului de masa, ce produce rostogolirea acesteia.

Utilizand un control corespunzator pentru modificareacentrului de masa, vehiculul se poate deplasa dupa o anumita traiectorie, modificandu-si directia si sensul de mers.

Abilitatea de urcare a unor scari este limitata si depinde de materialul din care este confectionata bila, respectiv de raportul dintre masa bilei in sine (a “pneului”) si masacontragreutatii.



CONFIGURATII DE ROBOTI CU ROTI- Roboti cu o roata- o prima solutie: pendul intern,

antrenat de 2 motoare, pentrumodificarea centrului de masa(permite deplasarea si modificareadirectiei de rostogolire a sferei)

- o a doua posibila solutie



CONFIGURATII DE ROBOTI CU ROTI- Roboti cu doua roti

• Cu echilibrare statica

Cum s-a mentionat si anterior, numarul minim de rotinecesar pentru a asigura stabilitatea statica a vehiculului este doi, daca centrul de masa al corpuluirobotului este sub axa rotilor.

Este o solutie de robot cu actionare diferentiala, respectiv independenta, a rotilor.

Asemenea solutii necesita diametre mari ale rotilor.




• Cu coada de sprijin

Stabilitatea pentru aceasta configuratie se obtine utilizand un al treilea contact cu solul.

Coada echilibreaza cuplul creat prinactionarea rotilor, asigura stabilitateavehiculului si permite trecerea pesteobstacole mai mari.

Robotul este foarte simplu de controlat, variind independent vitezele celor doua roti. In acest mod, se poate controla atat viteza, cat si directia de mers.




• Cu coada de sprijin

Coada trebuie sa fie usoara, rezistenta si suficient de lunga pentru a castiga mobilitateanecesara. Daca este prea lunga, creaza probleme la modificarea directiei. Daca este preascurta, nu contribuie prea mult la imbunatatirea mobilitatii.

Aceasta trebuie sa fie putin flexibila sau rigida. Capatul cozii trebuie sa aiba forma care saasigure alunecarea pe suprafata pe care se deplaseaza robotul si sa nu se agate. Forma sferica, sau apropiata acesteia, si un material de teflon sau polietilena reprezinta solutia ceamai buna.



ROBOTI CU DOUA ROTI

– Cu echilibrare dinamica

Controlul se bazeaza pe principiulpendulului invers (robotul Segway).

Are aceleasi probleme ca si robotul cu o roata si nu poate trece peste obstacolemai mari de ¼ din diametrul rotii.

SEGWAY ROBOT




• Tip bicicleta

Are o roata de directie neactionata in fatasi o roata fixa actionata in spate.

Aceasta configuratie este dificil de utilizat, deoarece nu este stabila static.



CONFIGURATII DE ROBOTI CU ROTI- Roboti cu trei roti

Exista mai multe configuratii de robotimobili cu trei roti, in functie si de tipulrotilor utilizate.

Cea mai obisnuita configuratie este cea- tip tricicleta, cu:

– Roata fata actionata si orientabila(roata standard de directie)

– Rotile spate sunt libere (rotistandard fixe)

Robotii pentru aplicatii interioare pot utiliza aceasta configuratie, dar are o mobilitate scazuta.




Pentru a spori mobilitatea robotului, se poate utiliza configuratia cu:

– Roti spate actionate prin intermediulunui diferential

– Roata fata neactionata, orientabila

Punand o singura roata in fata, acestlucru conduce la pericolul rasturnariipeste aceasta roata (cea mai obisnuitaforma de accident la tricicleta).


ROBOTI MOBILI



Cresterea stabilitatii robotului poate fi usorrealizata prin inversarea configuratiei, punind doua roti in fata:

– Roti fata actionate, independente– Roata spate omnidirectionala (castor,

suedeza sau sferica)

Aceasta configuratie functioneaza bine la viteze relativ scazute, dar este dificil de controlat la viteze mari, deoarece fortele din roata spate tinde sa vireze brusc robotul, putand-se pierde controlul acestuia. De aceea, centrul de masa trebuie deplasat cat mai spre cele doua roti fata.

Acest aranjament al rotilor poate fi intalnit siin varianta cu o roata in fata.




Acest aranjament al rotilor poate fi utilizat si in cazul unei solutii cu corp circular, ce permitetrecerea mai usoara prin locuri inguste.




Schimbarea directiei de mers cu rotilefata, in cazul unei triciclete inversate, elimina problema mentionata anterior, dar conduce la cresterea complexitatiidatorita orientarii si actionarii celor douaroti.

Aceasta configuratie permite plasareaunei greutati mai mari pe roata pasivaspate, iar mobilitatea sa este buna.

Inca poate exista posibilitatea ca roatapasiva sa fie tarata, mobilitatea fiindsporita daca aceasta este actionata.




Configuratia cea mai complicata si cu mobilitatea cea mai ridicata este aceea in care toate rotile sunt actionate siorientabile.

Acest tip de configuratie are o mobilitatedeosebita (configuratieomnidirectionala), putandu-se deplasa peorice directie si putand vira in loc.

Acesti roboti se mai numesc si olonomi.




Pentru a evita erorile de orientare a celortrei roti, ce pot sa apara atunci candorientarea lor este independenta, se pot utiliza transmisii pentru orientareasimultana a acestora (transmisiisincrone).

Acest tip de configuratie are o mobilitatedeosebita (configuratieomnidirectionala), putandu-se deplasa peorice directie si putand vira in loc.

Acesti roboti se mai numesc si olonomi.




Aceeasi proprietate o au si robotii cu treiroti universale, respectiv robotii cu treiroti de tip sfera.


ROBOTI MOBILI


CONFIGURATII DE ROBOTI CU ROTI- Roboti cu patru roti

• Cu toate rotile fixe, directie tip tanc

Cel mai simple vehicule cu patru roti nuutilizeaza diferentialul pentru actionarea rotilor. Acestea au cate doua roti de fiecare parte a corpului, cuplate impreuna. Din acest motiv, schimbarea directiei se realizeaza cu alunecarearotilor (de aici denumirea de Skid Steer).

Aceste vehicule au o mobilitate buna, in ciudaalunecarii rotilor.

Deoarece rotile nu sunt orientabile, este usoaraatasarea acestora la corpul robotului.




• Cu toate rotile fixe, directie tip tanc

Problema in cazul acestei configuratii esteaceea ca, deoarece rotile nu au suspensie, la trecerea peste obstacole, o roata pierdecontactul cu solul. Aceasta problema nuexista la robotii cu mai putin de patru roti.

Exista diverse solutii pentru rezolvareaproblemei, una dintre acestea fiind realizareasasiului din doua bucati.

Articulatia pasiva dintre cele doua bucati ale corpului permite balansarea acestora pedirectie longitudinala, permitand rotilor sa fie in permanenta in contact cu solul.




– Roti fata fixe actionate prin diferential– Roti spate orientabile neactionate– Suspensie bazata pe oscilarea

transversala a axului rotilor spate




– Roti fata orientabile neactionate– Roti spate fixe actionate prin

diferential– Suspensie bazata pe oscilarea

transversala a axului rotilor spate




– Rotile de pe fiecare parte a robotuluisunt actionate impreuna (tip tanc)

– Corp articulat, din trei bucati, cu mecanism diferential pentruadaptarea la teren.




– Rotile de pe fiecare parte a robotuluisunt actionate impreuna (tip tanc)

– Corp articulat, din trei bucati, cu mecanism telescopic transversal.




– Rotile actionate independent– Suspensie cu mecanisme cu bare.




– Roti actionate independent– Corp din doua bucati, cu articulatie

pe directie verticala pentru directie.




– Roti actionate independent– Corp din doua bucati, cu articulatie

pe directie verticala pentru directiesi pe directie longitudinala, pentruadaptare la teren.




– 2 roti actionate si orientabile in fata– 2 roti fixe libere in spate (automobil

cu tractiune fata).

– 2 roti libere si orientabile in fata– 2 roti fixe, actionate, in spate

(automobil cu tractiune spate).




– 4 roti actionate si orientabile




– 2 roti actionate independente in spate/fata

– 2 roti omnidirectionale in fata/spate




– 4 roti actionate omnidirectionale




– 2 roti actionate independente pe axacorpului robotului

– 2 roti pasive (omnidirectionale) saudoua puncte de sprijin

Acest tip de robot nu se poate deplasa in teren accidentat, deoarece rotile motoarepot pierde contactul cu solul, ceea ce nuse intampla in cazul unui robot cu douaroti motoare si un punct de sprijin.




– 4 roti actionate orientabile, tip castor



CONFIGURATII DE ROBOTI CU ROTI- Roboti cu cinci roti

– Aceasta configuratie deriva de la configuratia tricicleta, cu o perechesuplimentara de roti in spate, pentrua creste tractiune si contactul cu solul.

– Roata din fata este in mod normal neactionata, orientabila.

– Rotile din spate sunt actionateimpreuna, prin diferential.



CONFIGURATII DE ROBOTI CU ROTI- Roboti cu sase roti

– Exista o mare varietate de configuratii si suspensii pentru robotii cu sase roti.

– Sase roti reprezinta, in general, cel mai bun compromis pentru vehicule de mare mobilitate.

– Sase roti inseamna contact suficient cu solul, tractiune buna, mobilitate privind directia, abilitate buna de trecere peste obstacole, in cele mai multe cazuri fara prea mare complexitate mecanica.

– In cele ce urmeaza, vor fi prezentate doar citeva dintre configuratiile posibile.




– Vehiculul avand configuratia ceamai simpla este cel cu sase rotistandard fixe.

– Cele trei roti de pe fiecare parte a corpului sunt actionate impreuna.

– Schimbarea directiei de mers estede tip tanc (Skid Steer), cu alunecare.

– Este asemanator robotului cu patruroti, avand mobilitatea imbunatatita, datorita celei de a treia roti de pefiecare parte.




– Rotile pot fi actionate prin lanturi, curele sau angrenaje cilindrice exterioare, intr-o manierasimpla, robusta.

– Avantajul celei de a treia roti in configuratia tip tanc este ca roata din mijloc poate fimontata putin mai jos decat celelalte doua, reducand greutatea pe rotile fata si spate. Greutatea mai mica pe aceste roti conduce la reducerea fortelor necesare pentru viraj, respectiv reducerea puterii necesare pentru schimbarea directiei.


Va multumesc pentru atentie!

Ne revedem saptamana viitoare!

curs2 rob mob 13 14

Documents