Робота поставили на всенаправленные сферические колеса

Британский инженер разработал и собрал робота, который может ездить во все стороны благодаря всенаправленным сферическим колесам. Видео с описанием разработки опубликовано на YouTube-канале инженера.

При использовании обычных колес инженерам приходится использовать поворотные механизмы. В большинстве случаев это означает, что у робота или машины появляется определенный радиус поворота, мешающий при езде в узких местах. Для отдельных поворотных механизмов есть альтернатива в виде всенаправленных колес и колес Илона. Они немного различаются по конструкции, но оба варианта состоят из диска и закрепленных на них подвижных роликов. Благодаря им машина может двигаться не только вдоль плоскости диска, но и в других направлениях, не поворачивая его.

В 2011 году японские инженеры создали свою вариацию всенаправленного колеса, выполненную в виде сферы. Оно состоит из двух полусфер, которые могут крутиться вокруг соединяющей их оси, а на торцах полусфер установлено еще по одному колесу, помогающему при движении в определенном положении. Британский инженер Джеймс Брутон (James Bruton) разработал слегка усовершенствованное сферическое колесо и собрал на его основе робота.

В центре колеса располагается металлический вал. На нем же неподвижно закреплены два небольших торцевых колеса и ориентированы по направлению вала. Полусферы устанавливаются вокруг небольших колес и крепятся через подшипники для свободного хода. В версии Брутона полусферы также снабжены выступающими ребрами для сцепления с поверхностью.

Почти все части колеса инженер напечатал на 3D-принтере. На нем же Брутон напечатал и большую часть деталей робота. Он имеет простую конструкцию из рамы, трех колес и трех электромоторов, связанных с валами колес через ремень.

Разработчик написал алгоритм для робота, преобразующий направление движения, которое задает оператор, в частоты вращения трех колес. На видео можно увидеть, что робот способен разворачиваться на месте, ехать в любом направлении и совмещать эти движения. Кроме того, тесты показали, что он может ездить по разным покрытиям и даже переезжать через небольшие препятствия.

Всенаправленные колеса применяют не только как самостоятельный механизм для движения, но и как вспомогательный. Так, есть несколько примеров роботов, балансирующих на шаре и способных ездить в любую сторону. В них всенаправленные колеса помогают вращать шар и тем самым опосредованно двигать робота.

Григорий Копиев