Di bidang robotika, sasis merupakan landasan yang menentukan mobilitas dan kemampuan beradaptasi terhadap lingkungan. Sasis-yang dirancang dengan baik tidak hanya mampu menangani medan yang kompleks namun juga merupakan prasyarat untuk kontrol yang presisi dan aplikasi tingkat lanjut.
Dengan mengambil sasis terlacak sebagai contoh, desain sasis terlacak yang baik harus mematuhi tiga prinsip inti: kemampuan beradaptasi di medan, stabilitas gerakan, dan kemampuan perluasan yang kaya. Ketiganya saling berhubungan dan bersama-sama membentuk kinerja sasis secara keseluruhan.
Beberapa sasis terlacak dengan sistem suspensi yang dirilis oleh Huaner telah-diterima dengan baik oleh pelajar, insinyur, dan penggemar robotika karena kinerjanya yang luar biasa. Hari ini, kami akan mengambil sasis track Raptor milik Huaner sebagai contoh untuk menganalisis secara mendalam poin-poin desain utama sasis track yang sangat baik baik dari sudut pandang akademis maupun praktik teknik.
Sistem Suspensi Pegas Torsi-Elastisitas Tinggi Saat sasis menghadapi suspensi roda atau tekanan tanah yang tidak rata, sasis akan kehilangan traksi dan stabilitas. Inovasi Raptor terletak pada desain yang dipatenkan-sistem suspensi pegas torsi berelastisitas tinggi. Inti dari sistem ini adalah mekanisme lengan ayun pegas torsi-yang berbahan dasar baja karbon-elastisitas tinggi. Ketika roda jalan menemui hambatan dan diangkat, lengan ayun memaksa pegas torsi mengalami deformasi elastis. Proses ini membawa tiga keuntungan inti:
Adaptasi Pasif: Sistem secara pasif memastikan semua roda jalan bersentuhan dengan tanah secara bersamaan, meningkatkan area kontak dan meningkatkan stabilitas, tanpa memerlukan sensor atau pengontrol.
Penyimpanan dan Pelepasan Energi: Pegas torsi menyerap energi benturan saat dikompresi dan memantul dengan lancar saat dilepaskan, secara efektif menyerap dan menahan benturan dari tanah serta melindungi sensor presisi yang dipasang di atas, seperti LiDAR, kamera kedalaman, dan pengontrol utama.
Mempertahankan Traksi: Di medan yang kasar, menjaga beberapa roda tetap bersentuhan dengan tanah setiap saat berarti tenaga dapat bekerja secara terus menerus dan efektif di permukaan tanah, mencegah selip dan hilangnya tenaga akibat suspensi.
Desain ini mengubah sasis Raptor dari struktur kaku menjadi sistem fleksibel yang dapat "merasakan" dan "beradaptasi" dengan medan, sehingga meningkatkan kemampuan lintas alamnya di lingkungan jalan yang kasar.
Operasi Diferensial dan Kontrol Tepat: Raptor menggunakan struktur penggerak diferensial klasik. Kedua track tersebut digerakkan oleh motor encoder-presisi tinggi yang independen, sehingga membentuk sistem kontrol-loop tertutup. Pengontrol dapat mengetahui kecepatan dan sudut motor secara tepat secara real time, sehingga mengkompensasi situasi abnormal seperti selip. Gerakan maju, gerakan mundur, dan berbelok ke radius berapa pun dicapai dengan mengontrol perbedaan kecepatan antara kedua lintasan.
Untuk mencegah selip, Raptor menggunakan track nilon anti selip dengan desain bergerigi yang secara efektif mencengkeram tanah, sehingga menghasilkan traksi yang lebih besar. Desain roda penggerak dan track sasis yang menyatu memastikan transmisi daya yang efisien dan mencegah tergelincirnya rel. Roda jalan jenis-bantalan sangat mengurangi hambatan berjalan, memastikan transmisi daya yang lancar ke permukaan tanah.
Memberdayakan Aplikasi Tingkat Lanjut
Sasis yang unggul tidak hanya menjadi platform seluler tetapi juga platform untuk sensor dan kecerdasan. Desain Raptor sepenuhnya mempertimbangkan hal ini.
Ia dapat membawa aksesori tambahan seperti LiDAR, kamera kedalaman, dan lengan robot. Karakteristiknya yang stabil dan-tahan guncangan memberikan landasan-akuisisi data berkualitas tinggi untuk LiDAR dan kamera kedalaman, yang merupakan prasyarat untuk pemetaan-presisi tinggi dan penghindaran rintangan dinamis. Informasi odometer akurat yang disediakan oleh encoder-presisi tinggi dan sasis yang kokoh memungkinkan kendaraan mengurangi akumulasi kesalahan dan mencapai deteksi-loop tertutup dalam pemetaan dan navigasi SLAM.
Karena Raptor mencapai keseimbangan yang baik antara stabilitas, akurasi, dan kemampuan beradaptasi, Raptor banyak digunakan dalam robot Huaner, seperti robot terlacak MentorPi-T1 dan robot hibrid LanderPi-T1, yang menyediakan platform seluler yang andal dan canggih untuk pembelajaran ROS2, pengembangan aplikasi AI, dan-penelitian kecerdasan yang diwujudkan tingkat tinggi.
Singkatnya, merancang sasis terlacak yang baik adalah proyek rekayasa sistem, lebih dari sekadar merakit komponen. Hal ini tidak hanya membutuhkan kontrol diferensial yang presisi dan komponen transmisi-anti selip,-kekakuan tinggi, tetapi juga sistem suspensi untuk mengatasi medan yang kompleks, dan integrasi mendalam dengan-sensor tingkat atas dan algoritme cerdas untuk mengeluarkan potensi penuhnya.
