Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie podstawowych wymagań, jakie powinny spełniać koła jezdne do pojazdów wysokiej mobilności. Zakres wymagań i analiz został ograniczony do łazików kontakcie koła z podłożem, w tym łazika Scorpio X, tworzonego przez Koło Naukowe OFF-ROAD działające na Wydziale Mechanicznym PWr. Autorzy scharakteryzowali aktualne rozwiązania stosowane w pojazdach najlepszych, wybranych kół studenckich z całego świata. Punktem wyjścia była analiza sił działających na koła jezdne analizowanego pojazdu w wybranych warunkach ruchu. Oceniono również istniejące rozwiązanie wykonania kół materiałowych wykonanych z materiału Cordura.
EN
The target of this article is to define requirements which should be satisfied by wheels of high mobility vehicle. Divagations are made based of mars rovers, including Scorpio X rover made by OFF-ROAD Student Association based at Mechanical Faculty at Wroclaw University of Science and Technology. Authors introduced several solutions applied by the most successful teams from all around the world. The starting point was the analysis of the forces acting on the road wheels of the analysed vehicle in selected traffic conditions. The existing solution for fabric wheels made of Cordura was also assessed.
Artykuł przedstawia opis prac koncepcyjnych, projektowych oraz nad opracowaniem parametrów wytwarzania koła do pojazdu wysokiej mobilności, wykonanego w technologii druku 3D. Opracowane koło było z przeznaczeniem do niekonwencjonalnego pojazdu off-road, nazywanego łazikiem marsjańskim. Pojazd taki jest od wielu już lat opracowywany przez studenckie Koło Naukowe Pojazdów Niekonwencjonalnych Off-Road i z sukcesami bierze udział w zawodach międzynarodowych. Kolejna wersja pojazdu zakładała zwiększenie udziału nowych technologii wytwarzania podzespołów pojazdu, co powinno pozwolić na lepsze dopasowanie parametrów użytkowych pojazdu do rzeczywistych warunków panujących podczas zawodów. Punktem odniesienia były parametry koła dotychczas wykorzystywanego w pojeździe i wykonanego z Cordury.
EN
The article presents conceptual work, design work, and the development of parameters for the production of wheels for a high-mobility vehicle made in 3D printing technology. The developed wheel was intended for an unconventional off-road vehicle, called the Mars rover. For many years, such vehicle was being developed by the student Scientific Association of Unconventional Off-Road Vehicles and it has participated successfully in international competitions. The next version of the vehicle assumed the use of a technology of manufacturing vehicle components which ensures adjustment of the vehicle‘s operational parameters to the conditions prevailing during the competition. The benchmark was the parameters of the wheels used in the vehicle and made of Cordura.
Scorpio X is a sample of mobile robot that is designed to operate in difficult terrain. It is capable of preforming multiple tasks, depending on installed modules, thanks to fully modular design. It utilizes multiple solutions developed for space exploration and adapts them to Earth’s environment. Additionally, these kinds of robots have big potential in the commercial market, as industry moves in direction of automatisation. In this article, we describe technical details of Scorpio X mobile platform and propose possible commercial applications.
PL
Scorpio X to mobilna platforma oparta na zawieszeniu wahaczowym. Scorpio X ma modułową konstrukcję, która znacznie rozszerza możliwości robota. Jednym z modułów jest manipulator o 6 stopniach swobody. Głównymi cechami manipulatora jest wysoka precyzja dzięki zastosowaniu przekładni harmonicznych i wysokiej trwałości dzięki zastosowaniu rur z włókna węglowego. Manipulator jest w stanie podnosić przedmioty o wadze do 5 kg. Innym modułem jest autonomiczny moduł napędowy, w którym zastosowano kamerę stereoskopową ZED 2k umożliwiającą wykrywanie głębi obrazu dzięki podwójnej soczewce. Ponadto Scorpio X jest wyposażony w dodatkowe kamery do obserwacji otoczenia i bezpiecznej nawigacji. Głównym komputerem łazika jest NVIDIA Jetson 152, który ma specjalne jednostki obliczeniowe do obsługi tak zwanych sztucznych sieci neuronowych potrzebnych w algorytmach autonomii. Na platformie znajdują się 2 sieci danych - CAN i Ethernet. Sieć CAN kontroluje wszystkie silniki w kołach, a także obsługuje manipulator ze względu na niskie wymagania transmisji danych, a sieć Ethenet jest odpowiedzialna za komunikację z bazą, transmisję obrazu, a także wsparcie dla mniejszych modułów (np. czujników badawczych). Dodatkowy modułowy robot Scorpio X to czujnik używany do badania środowiska, w którym znajduje się robot. Dostarcza informacji o czynnikach atmosferycznych, a także o glebie, którą łazik może odebrać za pomocą specjalnych wskazówek na manipulatorze i analizować takie próbki na pokładzie. Możliwym zastosowaniem Scorpio X jest zatem praca w trudnych warunkach, w których życie ludzkie może być zagrożone. Scorpio X dzięki swojej specjalnej konstrukcji i wdrożonym rozwiązaniom ma duży potencjał jako korporacja spin-off.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.