ロボット工学の分野では、シャーシはその可動性と環境適応性を決定する基礎となります。適切に設計されたシャーシは、複雑な地形に対応できるだけでなく、正確な制御と高度なアプリケーションの前提条件でもあります。-
履帯シャーシを例にとると、優れた履帯シャーシの設計は、地形適応性、動作の安定性、豊富な拡張性という 3 つの基本原則に準拠している必要があります。これら 3 つは相互に接続されており、これらが合わせてシャーシの全体的なパフォーマンスを構成します。
Huaner がリリースしたサスペンション システムを備えたいくつかの追跡シャーシは、その優れたパフォーマンスにより学生、エンジニア、ロボット工学愛好家から好評を博しています。{0}今日は、Huaner の Raptor 履帯シャーシを例として取り上げ、優れた履帯シャーシの重要な設計ポイントを学術的および工学的実践の両方の観点から深く分析します。
高弾性トーション スプリング サスペンション システム-シャーシがホイール サスペンションや不均一な接地圧に直面すると、トラクションと安定性が失われます。 Raptor の革新性は、特許取得済みの設計-高弾性ねじりスプリング サスペンション システム-にあります。このシステムの中心となるのは、高弾性炭素鋼をベースとしたトーション スプリング-スイング アーム メカニズムです。-ロードホイールが障害物に衝突して持ち上げられると、スイングアームによってトーションスプリングが弾性変形します。このプロセスにより、次の 3 つの主要な利点がもたらされます。
受動的適応: このシステムは、センサーやコントローラーを必要とせずに、すべての車輪が可能な限り同時に地面と受動的に接触することを保証し、接触面積を増やし、安定性を向上させます。
エネルギーの貯蔵と解放：ねじりバネは圧縮時に衝撃エネルギーを吸収し、解放時にスムーズに反発し、地面からの衝撃を効果的に吸収して緩衝し、LiDAR、深度カメラ、メインコントローラーなどの上部に取り付けられた精密センサーを保護します。
トラクションの維持: 起伏の多い地形では、複数の車輪が常に地面に接触しているため、動力が継続的かつ効果的に地面に作用し、サスペンションによる滑りや動力損失を防ぐことができます。
この設計により、Raptor シャーシは硬い構造から、地形を「感知」して「適応」できる柔軟なシステムに変わり、悪路環境での通行可能性が大幅に向上しました。
差動操作と正確な制御: Raptor は古典的な差動ドライブ構造を使用しています。 2 つのトラックは独立した高精度エンコーダ モーターによって駆動され、閉ループ制御システムを形成します。-コントローラーはモーターの正確な速度と角度をリアルタイムで把握できるため、滑りなどの異常な状況を補償します。 2 つのトラック間の速度差を制御することにより、前進、後進、および任意の半径への旋回が実現されます。
滑りを防ぐために、Raptor は歯付きデザインの滑り止めナイロン トラックを使用しており、効果的に地面を掴んでトラクションを高めます。{0}シャーシの駆動輪と履帯の噛み合い設計により、効率的な動力伝達が保証され、脱線が防止されます。ベアリング-タイプのロードホイールは走行抵抗を大幅に軽減し、スムーズな動力伝達を実現します。
高度なアプリケーションを強化する
優れたシャーシはモバイル プラットフォームであるだけでなく、センサーとインテリジェンスのプラットフォームでもあります。 Raptor の設計はこれを十分に考慮しています。
LiDAR、深度カメラ、ロボット アームなどの拡張アクセサリを搭載できます。その安定性と耐衝撃性の特性により、LiDAR および深度カメラに高品質のデータ取得基盤が提供されます。これは、高精度のマッピングと動的な障害物回避の前提条件です。-高精度エンコーダと堅牢なシャーシによって提供される正確な走行距離計情報により、車両は累積誤差を削減し、SLAM マッピングとナビゲーションにおける閉ループ検出を実現できます。-
Raptor は安定性、精度、適応性のバランスが取れているため、MentorPi{0}}T1 追跡ロボットや LanderPi-T1 ハイブリッド ロボットなど、Huaner のロボットで広く使用されており、ROS2 学習、AI アプリケーション開発、高レベルの身体化知能研究に信頼性の高い強力なモバイル プラットフォームを提供します。-
要約すると、優れた履帯シャーシの設計は、単なる部品の組み立てをはるかに超えたシステム エンジニアリング プロジェクトです。正確なディファレンシャル制御や滑り止め、高剛性のトランスミッション コンポーネントだけでなく、複雑な地形に対応するためのサスペンション システムや、その可能性を最大限に引き出すための上位レベルのセンサーやインテリジェントなアルゴリズムとの緊密な統合も必要です。-
