车轮与连续轨道(胎面踏步)


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我正在使用一些便宜的Vex Robotics油箱踏板制造一个小型机器人。但是,我选择油箱胎面的选择几乎纯粹是基于它们看起来比车轮更有趣的事实。我实际上不知道与车轮相比,它们是否真的有很多优点或缺点。

车轮和连续履带的优缺点是什么?


说到Vex Robotics,请查看以下线程:vexforum.com/showthread.php?t=70570
WildCrustacean 2012年

看到脚踏板活动的人告诉我,在比赛期间,脚踏板已经脱落,致使机器人失去能力。
卢勋爵。

Answers:


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好吧,通常在以下情况下使用轮子:

  • 你要速度。胎面需要更大的扭矩来提供动力,因此通常使用低转速/高扭矩电动机。
  • 您需要可操作性:踩踏是一个很大的难题。差速转向非常无效(机器人会打滑以致转向,如果您的脚踏板确实很抓地,则可能不起作用)

但是,在以下情况下,踩踏效果更好:

  • 您想在崎uneven不平的地面上行驶:车轮卡在坑洼/颠簸中,而胎面则不会。
  • 您想要牵引力:轮距通常比车轮更抓地力-爬坡更容易,并且滑行更少。
  • 您不希望机器人受到推力/重力的影响:轮式机器人很容易被推来推去(并且如上所述,它可以在斜坡上打滑)。带踏板的机器人很难推入并且不会打滑。

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最佳选择取决于您希望覆盖的地形类型。您需要以下几个因素的正确平衡:

  • 地面压力
  • 牵引力
  • 悬挂
  • 操舵

接地压力从轨道小于比车轮地面压力,所以他们更适合于软的表面。较大的轮胎可以提供帮助,但是有一定的局限性-它们可能无法在雪地中工作(这就是为什么雪地车使用履带的原因)。

雪地车营救四轮摩托

(0.75 psi雪地摩托牵引40 psi ATV)

履带的牵引力通常比车轮好,但仍取决于胎面的深度和牢固度是否与地形充分匹配才能获得最佳效果。
在此处输入图片说明

(就像齿轮,轮胎或履带在其下面的地面接合。履带只是将更多的“牙齿”放入地面。)

悬架与牵引力有关。如果没有能力使轨道或车轮适应地形,则牵引力将无法发挥作用,您的电动机将只能无效旋转。
铰接式悬挂

建立良好的悬架,对于履带车辆要比轮式车辆复杂得多,但绝非不可能-如以下iRobot视频所示:

悬挂

但是,将履带车辆的爬升能力与火星漫游者使用摇臂转向架系统进行比较。

火星漫游者摇臂转向架

转向对于可操纵性是必不可少的,而这正是车轮具有明显优势的地方。对于打滑驾驶,良好的牵引力会不利于您……在崎uneven不平的地形中,您可能会发现自己无法横向移动。

转向难度

有一些混合方法(4条轨道,防滑转向)采用“两全其美”的设计:例如Mattrackshagglunds

Mattracks 哈格隆兹

其中一个很重要的对所有这些因素的平衡是可维护性。轨道的复杂性意味着有很多方法可以打破它们。您添加了许多活动部件,这些部件将独立磨损,或者容易受到灰尘和碎屑的影响而引起麻烦。对履带进行故障排除将比车轮更困难,并且履带将更难以维修。因此,从耐用性的角度来看,如果您可以摆脱车轮的困扰,请使用车轮。

胎面固定 胎面固定


这是轮式车辆的悬架的另一个示例,它是越野能力的巨大推动力youtube.com/watch?v=ZJKDY4tc3-s
2015年
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