(رباتیک _ مکاترونیک) ساختار سیستم حرکتی (شنی تانک ) در ربات های مسیر یاب(مهندسی برق_الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: ( افشین رشید )
نکته : تانک‌ها دارای چرخ و زنجیرهای متحرکی هستند که به آنها شنی می‌گویند. وسایل نقلیه‌ی شنی‌دار در زمین‌های شنی ناهموار، یا زمین‌های پر از گل و لای و حتی زمین‌های سنگلاخ به راحتی حرکت می‌کنند. یکی از مکانیزم های حرکتی ربات ها که نسبتاً پرکاربرد است نوع تانکی است که معمولاً در این مکانیزم ممکن است هم از تسمه و زنجیر (شنی تانکی) و هم از تعدادی چرخ در ساخت ربات استفاده شود و از مفهوم دیفرانسیل برای کنترل آن بهره برد.
در این روش هر طرف ربات چه چرخ باشد و چه شنی تانکی ، حرکتش تحت کنترل یک موتور مستقل است و طرفین با سرعت متفاوت چرخانده می شوند تا مسیر ربات تعیین شود . اگر مفهوم کنترل دیفرانسیلی ربات را به خوبی دریافته باشید مکانیزم تانکی نیز دقیقاً به همان صورت است . در ربات دیفرانسیلی یک چرخ هرزگرد برای حفظ تعادل ربات وجود دارد که در سیستم تانکی با دو چرخ جایگزین می شود.
طبق روابط ربات های دیفرانسیلی اگر در شعاع صفر ربات تانکی حرکت کند به اندازه 360 درجه می چرخد . تصور کنید به هر طرف بدنه ربات 3 چرخ متصل شده باشد و برای چرخش ربات ، چرخ های جلویی و عقبی ربات با سرعت بیشتری بچرخد و چرخ های وسطی ترمز کرده و بلغزند . این مکانیزم همان مکانیزم تانکی است.
ساختمان سیستم حرکتی (شنی تانک) در رباتیک
یک شنی علاوه بر زنجیر، چندین نوع چرخ دارد که زنجیر به کمک آنها کار میکند یکی از این چرخ‌ها که به شکل چرخ‌دنده است و در جلوی تانک قرار دارد، محرک زنجیر است و آن را می‌چرخاند؛ یک چرخ دیگر در عقب تانک برای بازگشت و دور زدن زنجیر است. بعضی از چرخ‌ها برای حرکت تانک روی سطح زمین هستند و با چرخیدن و حرکت آزاد خود به بالا و پایین باعث عبور از ناهمواری‌ها می‌شوند؛ گاهی چرخ‌های دیگری هم به کار گرفته می‌شوند که زنجیر را در حالت مناسب نگه می‌دارند.
نکته: علت فرونرفتن شنی‌ها در زمین‌های پر از گِل این است که چون سطح شنی‌ها زیاد است باعث کم‌شدن فشار برروی زمین می‌شود و از طرفی زنجیر آنها به گونه‌ای ساخته می‌شود که شن، سنگ و گل و لای میان آن گیر نمی‌کند و خارج می‌شود.
موتور های گیربکس دار رباتیک گرداننده (محور حرکتی شنی) ربات ها
موتور الکتریکی نوعی ماشین الکتریکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند. موتورها بخش مهمی از ربات ها و اکثر تجهیزات اطراف ما را تشکیل می دهند موتور های گیربکس دار یکی از انواع موتورهای الکتریکی موتور گیربکس دار میباشد. همانگونه که می دانید موتورهای الکتریکی معمولا سرعت چرخش بالا و قدرت پایینی دارند.این خاصیت موتورهای الکتریکی می تواند در خیلی از موارد نیاز های مصرف کننده را رفع نماید ولی در برخی از کاربردها ممکن است قدرت بالاتر و سرعت چرخش پایین تری مورد نیاز باشد.در این مواقع نمی توان از موتورهای الکتریکی عادی استفاده نمود و باید قدرت و سرعت آنها را به نحوی تنظیم نمود.بهترین راه برای افزایش قدرت و کاهش سرعت چرخش موتورهای الکتریکی استفاده از گیر بکس یا جعبه دنده میباشد. موتور گیربکس همان گونه که از نام آن پیدا است از ترکیب یک موتور الکتریکی و یک گیربکس ساخته می شود که در آن وظیفه گیربکس تغییر دور و گشتاور موتور برای رسیدن به دور و قدرت مورد نظر است.
گیربکس قادر است قدرت چرخش را افزایش و سرعت آن را کاهش دهد.هرچه نرخ کاهش سرعت در گیربکس بیش تر شود قدرت آن بالاتر خواهد رفت.نرخ کاهش سرعت و افزایش قدرت گیربکس را می توان با تغییر سایزچرخ دنده های گیربکس تنظیم نمود. امروزه موتورهای گیربکس دار به صورت آماده و در مدل های مختلف در بازار موجود می باشند.انواع موتور گیر بکس های پلاستیکی یک طرفه و دو طرفه با گشتاورهای مختلف و همچنین موتور گیربکس های فلزی ممکن است از لحاظ توان و شکل ظاهری برابر باشند ولی گیربکس آنها و سرعت چرخش آنها با هم متفاوت خواهد بود.سرعت چرخش و قدرت یک موتور گیربکس دار معمولا بر روی آن حک می شود.
موارد استفاده محرک شنی تانک در مدل های ساخت ربات
این سیستم حرکتی بیشتر در ربات های امدادگر عمومی ؛ ربات های مین یاب نظامی ؛ ربات های شناسایی صحرایی و ربات های زنده یاب و نوعی از ربات های مسیر یاب عمومی مورد استفاده قرار میگیرد.
نویسنده: افشین رشید