„Hreyfingargen“ hreyfanlegs vélmenni liggja djúpt í undirvagnsarkitektúr þess-hvort sem það er að þræðast í gegnum rekka-þétta vöruhúsaganga eða troða sér yfir moldótt, hrikalegt, opið landsvæði-, þá skilgreinir val á drifgerð undirvagnsins beint hreyfihjúp vélmennisins. Allt frá naumhyggju tveggja-mismunadrifs til nákvæmrar stjórnunar á AGV drifhjólum, frá grófu hindruninni-sigra krafti brauta til þokkalegrar þýðingar alhliða hjóla, hver tegund undirvagns endurspeglar málamiðlun meðal vélrænnar hönnunar, stjórnalgríma og sviðskröfur. Þessi grein, sem er fest í tæknilegum meginreglum og sýnd með dæmisögum úr iðnaði, brýtur kerfisbundið niður frammistöðueiginleika og aðlögunarrök almennra undirvagnsarkitektúra, og veitir ákvarðanatöku-og þróunaraðilum skýra tilvísun.
I. Mismunadrif á tveimur hjólum
Tveggja hjóla mismunadrifslíkanið byggir á sjálfstæðri hraðastýringu á vinstri og hægri hjólinu. Notaðu diffurjöfnurnar
(v=VL+VR2v=2VL+VR, ω=VR−VLlω=lVR−VL)
það nær stýringu án vélræns stýrisbúnaðar. Einfaldleiki þess og lágur kostnaður gerir það að verkum að það er-aðlaðandi fyrir þjónustuvélmenni innanhúss. Til dæmis notar Ecovacs DEEBOT X2 ryksugan tveggja-mismunadrif ásamt óvirku hjóli, sem gerir sveigjanlegar beygjur í allt að 8 cm rýmum. Hins vegar, undir-þvingað eðli þess (engin hliðarhreyfing) torveldar brautarskipulagningu, og vegalengd verður að jafna kílómetragreiningu með LiDAR-SLAM eða sjónrænu-tregðusamruni. Nýlegar framfarir-eins og algrím fyrir kraftmikla togdreifingu og fínstillt ófjöðrað-massahönnun-hafa verulega bætt-hálkuvörn á flísum eða teppalögðum gólfum.
II. Mismunadrif á fjórum hjólum: „Vélræna dýrið“ fyrir gróft landslag
Fjögurra-óháð-drif líkan notar dreifða mótorstýringu til að ná ægilegri aðlögunarhæfni í landslagi. Taktu Husky ómönnuð jarðfarartæki frá Clearpath Robotics: hver miðstöð ber rafmótor sem getur náð 1.200 Nm hámarkstogi, parað með miðlægri mismunadrifslás og stillanlegri fjöðrun til að klifra 40 gráður brekkur og fara yfir 25 cm skurði. Þar sem stýri er náð með mismunadrifshraða hjóla (engin vélræn stýristenging), minnkar vélrænt tap-en stjórnalgrím verða að leysa fjórhjólahraða og stýrishreyfingar í rauntíma til að koma í veg fyrir sleða-ferilvillur. Í landbúnaði notar sjálfstætt dráttarvél John Deere fjögurra-mismunadrif með RTK GNSS staðsetningu til að ná sentimetra-nákvæmni á milli ræktunarlína.
III. Ackermann Chassis: „Hefðbundinn frumkvöðull“ fyrir háhraðasviðsmyndir
Byggt á hefðbundinni stærð bifreiðastýris, notar Ackermann líkanið stærra innra-stýrishorn en ytra hjólið til að lágmarka hliðarskrið, með afturhjóladrifi sem skilar mjúkri framdrif. Sjálfkeyrandi vörubílar TuSimple samþykkja bjartsýni Ackermann rúmfræði til að ná 15 m beygjuradíus við 80 km/klst. Nýleg þróun-stýra-með-vír (SBW) samþætt við afturhjólastýringu (RWS)-er lykilatriði: Mercedes-Benz eActros vörubílar nota 5 gráðu stýrishorn að aftan til að draga saman beygjuradíus {10} um 5% hleðslu {10} hreyfingar. Samt, eins og öll ó-heilómísk kerfi, er sönn hliðarþýðing enn ekki til staðar og verður að taka á því í áætlunargerð á hærra-stigi.
IV. Mecanum-Wheel Chassis: „Omni-draugurinn“ þröngra rýma
Með því að festa 45 gráðu rúllur utan um hvert hjól nær Mecanum undirvagn fullri sléttri alhliða hreyfingu-hvert hjól verður að snúast fram eða aftur í pöruðum mynstrum. OmniMove AGV frá KUKA notar þetta til að lyfta mörgum-tonna flugvélahlutum og staðsetja þá með 0,1 mm nákvæmni í samsetningarsölum. Hins vegar er slit á rúllum mikilvægt mál: eftir 2.000 klst. af samfelldri notkun geta staðsetningarvillur farið yfir 3 mm, sem krefst reglulegrar kvörðunar og núnings-mats á netinu.
V. Omnidirectional-Hjólundirvagn: „Dust-Free Dancer“ í nákvæmnistillingum
Sannkölluð alhliða hjól festa kefli hornrétt á hjólnafinn og aftengja X/Y hreyfingu að fullu. Hálfleiðara-verksmiðjuefni-meðhöndlunarvélmenni notar þriggja-hjóla, 120 gráðu skipulag í hreinherbergjum til að framkvæma titrings-lausar hliðarþýðingar sem vernda obláta. Samanborið við Mecanum er hleðslugeta minni (venjulega < 500 kg) en jörð-sléttuþol er meira. Á eftirlitsstigi verður að leysa andhverfa-hvarfafylki til að búa til nákvæma hjólhraðavektora, sem gerir miklar kröfur til tölvuvinnslu um borð.
VI. AGV drif-Hjólaundirvagn: „Allur-framleiðandinn“ í iðnaðarflutningum
AGV drifhjól samþættir drif og stýri í eina einingu, sem gerir horn og hraða hvers hjóls kleift að stjórna sjálfstætt fyrir heildræna hreyfingu:
Fjögur AGV drifhjól: HCR-línan frá Siasun styður núll-radíusbeygju og hliðarrek, tilvalið fyrir mikla-dýnamíska línu-hliðarsendingu í bílaverksmiðjum.
Tvöföld AGV drifhjól: P800 vélmenni Geek+ nær 10 cm staðsetningarnákvæmni í 3,5 m-breiðum göngum, á 40% lægri kostnaði en fjögurra-hjólakerfi.
Eitt AGV drifhjól: Hikvision MV röð mótvægislyftari notar „sveif-tengil“ hönnun til að viðhalda gripi á ójöfnu gólfi.
Núverandi þróun einbeitir sér að ofur-mjóum og háum-afl-þéttleikaeiningum-til dæmis, V-laga drifhjól Jiateng er aðeins 85 mm á þykkt en þolir 1,2 t álag.
VII. Rekja undirvagn: „Survival Expert“ fyrir Extreme Terrain
Stál- eða gúmmíbrautir dreifa jarðþrýstingi yfir stór svæði og skara fram úr í mýrum, snjó og sandi. Rússneska Uran-6 námueyðingarvélmennið notar stillanlegan brautar-strekkjara til að laga sig að möl eða leðju og halda skriðuhlutfalli undir 5%. Hins vegar eyðir brautarstýring þrisvar sinnum meiri orku en hreyfing beina-línu og yfirborð jarðar innandyra getur skemmst. Hybrid undirvagn (braut + hjól) býður upp á málamiðlun: "Qilin" vélmenni China Electronics Technology Group skiptir með vökvakerfi á milli þjóðvegahraða og sigra hindrunum utan vega.
Niðurstaða
Frá einfaldleika mismunadrifs á tveimur-hjólum til nákvæmni fjöl-AGV drifs-holonomics, hafa farsímaundirvagnar-vélmenna þróast í greindar líkama sem sameina aflfræði, rafeindatækni og gervigreind. Hönnuðir verða að fara yfir aðeins forskriftir og dæma í samræmi við atburðarás: hvort þörfin er millimetra-hliðarnákvæmni eða kílómetra-þol; harðgerð höggþol eða hámarks rýmisnýtni. Aðeins með því að samræma undirvagnsarkitektúr við rekstrarrökfræði er hægt að losa um alla möguleika vélmennisins. Og þó að hugmyndin um "einn-undirvagn-passar-alla" kunni að koma með efni í framtíðinni og knýja fram byltingar, krefst leikni nútímans að þekkja mörk hverrar lausnar.
