Na področju robotike je podvozje temeljni kamen, ki določa njegovo mobilnost in okoljsko prilagodljivost. Dobro-zasnovano podvozje ne obvladuje le zapletenega terena, ampak je tudi predpogoj za natančen nadzor in napredne aplikacije.
Če za primer vzamemo šasijo na gosenicah, se mora odlična zasnova šasije na gosenicah držati treh temeljnih načel: prilagodljivost terenu, stabilnost gibanja in bogata razširljivost. Ti trije so med seboj povezani in skupaj sestavljajo celotno zmogljivost šasije.
Več šasij na gosenicah s sistemi vzmetenja, ki jih je izdal Huaner, so študenti, inženirji in navdušenci nad roboti-dobro sprejeli zaradi njihove odlične zmogljivosti. Danes bomo vzeli šasijo na gosenicah Huaner Raptor kot primer za poglobljeno analizo ključnih točk zasnove odlične šasije na gosenicah tako z vidika akademske kot inženirske prakse.
Visoko{0}}elastičen sistem vzmetenja s torzijsko vzmetjo Ko se šasija sooči z vzmetenjem koles ali neenakomernim pritiskom na tla, izgubi oprijem in stabilnost. Raptorjeva inovacija je v njegovi patentirani zasnovi-visoko-sistemu vzmetenja s torzijsko vzmetjo-. Jedro tega sistema je mehanizem vrtljive vzmeti-nihajne roke, ki temelji na visoko-elastičnem ogljikovem jeklu. Ko cestno kolo naleti na oviro in se dvigne, nihajna roka prisili torzijsko vzmet, da se elastično deformira. Ta postopek prinaša tri glavne prednosti:
Pasivna prilagoditev: Sistem pasivno zagotavlja, da so vsa cestna kolesa čim bolj istočasno v stiku s tlemi, s čimer se poveča kontaktna površina in izboljša stabilnost, brez potrebe po senzorjih ali krmilnikih.
Shranjevanje in sproščanje energije: Torzijska vzmet absorbira udarno energijo, ko je stisnjena, in se gladko odbije, ko je izpuščena, učinkovito absorbira in ublaži udarce s tal ter ščiti natančne senzorje, nameščene na vrhu, kot so LiDAR, globinske kamere in glavni krmilnik.
Vzdrževanje oprijema: na neravnem terenu ohranjanje več koles ves čas v stiku s tlemi pomeni, da lahko moč neprekinjeno in učinkovito deluje na podlago ter preprečuje zdrs in izgubo moči zaradi vzmetenja.
Ta zasnova preoblikuje šasijo Raptorja iz toge strukture v prilagodljiv sistem, ki lahko "zaznava" in se "prilagaja" terenu, kar močno poveča njegovo prehodnost v grobih cestnih okoljih.
Diferencialno delovanje in natančen nadzor: Raptor uporablja klasično strukturo diferencialnega pogona. Dve gosenici poganjata neodvisna visoko{1}}natančna motorja dajalnika, ki tvorita zaprt{2}}krmilni sistem. Krmilnik lahko pozna natančno hitrost in kot motorja v realnem času ter tako kompenzira neobičajne situacije, kot je zdrs. Gibanje naprej, nazaj in zavijanje v poljuben radij se doseže z nadzorom razlike v hitrosti med tirema.
Da bi preprečil zdrs, Raptor uporablja protizdrsne najlonske gosenice z zobato zasnovo, ki se učinkovito oprime tal in zagotavlja večji oprijem. Zasnova med pogonskimi kolesi in gosenicami šasije zagotavlja učinkovit prenos moči in preprečuje iztirjenje. Uležajena kolesa-tipa močno zmanjšajo tekalni upor in zagotavljajo gladek prenos moči na tla.
Opolnomočenje naprednih aplikacij
Odlično ohišje ni samo mobilna platforma, temveč tudi platforma za senzorje in inteligenco. Raptorjev dizajn to v celoti upošteva.
Lahko nosi razširitvene dodatke, kot so LiDAR, globinske kamere in robotske roke. Njegove stabilne lastnosti in-odporne na udarce zagotavljajo visoko{2}}kakovostno osnovo za zajemanje podatkov za LiDAR in globinske kamere, kar je predpogoj za visoko-natančno kartiranje in dinamično izogibanje oviram. Natančne informacije števca prevoženih kilometrov, ki jih zagotavljajo visoko-natančni kodirniki in robustna šasija, omogočajo vozilu, da zmanjša nakopičene napake in doseže zaprto{6}}zaznavanje zanke pri zemljevidih in navigaciji SLAM.
Ker Raptor dosega dobro ravnovesje med stabilnostjo, natančnostjo in prilagodljivostjo, se pogosto uporablja v Huanerjevih robotih, kot sta gosenični robot MentorPi-T1 in hibridni robot LanderPi-T1, ki zagotavlja zanesljivo in zmogljivo mobilno platformo za učenje ROS2, razvoj aplikacij AI in raziskave utelešene inteligence na visoki-nivoji.
Če povzamemo, je načrtovanje dobre gosenične šasije projekt sistemskega inženiringa, veliko več kot le sestavljanje delov. Ne zahteva le natančnega nadzora diferenciala in komponent-protizdrsnosti, visoke-togosti menjalnika, temveč tudi sistem vzmetenja za spopadanje s kompleksnim terenom ter globoko integracijo s senzorji-višjega nivoja in inteligentnimi algoritmi, da se sprosti njegov polni potencial.
