Inom robotteknik är chassit hörnstenen som bestämmer dess rörlighet och miljöanpassning. Ett väl-designat chassi klarar inte bara komplex terräng utan är också en förutsättning för exakt kontroll och avancerade applikationer.
Om man tar bandchassi som ett exempel måste en utmärkt bandchassidesign följa tre kärnprinciper: terränganpassning, rörelsestabilitet och rik utvidgningsförmåga. Dessa tre är sammankopplade och utgör tillsammans chassit övergripande prestanda.
Flera bandchassier med fjädringssystem släppta av Huaner har tagits emot väl-av studenter, ingenjörer och robotentusiaster på grund av deras utmärkta prestanda. Idag kommer vi att ta Huaners Raptor bandchassi som ett exempel för att djupt analysera de viktigaste designpunkterna för ett utmärkt bandchassi ur både akademiskt och tekniskt praktikperspektiv.
Torsionsfjädersystem med hög-elasticitet När ett chassi möter hjulupphängning eller ojämnt marktryck förlorar det grepp och stabilitet. Raptors innovation ligger i dess patenterade design-det höge-torsionsfjädersystem med hög elasticitet. Kärnan i detta system är en torsionsfjäder-svängarmsmekanism baserad på hög-kolstål. När ett väghjul stöter på ett hinder och lyfts, tvingar svängarmen torsionsfjädern att deformeras elastiskt. Denna process ger tre kärnfördelar:
Passiv anpassning: Systemet säkerställer passivt att alla väghjul är i kontakt med marken så samtidigt som möjligt, vilket ökar kontaktytan och förbättrar stabiliteten, utan behov av sensorer eller styrenheter.
Energilagring och frigöring: Torsionsfjädern absorberar stötenergi när den komprimeras och studsar mjukt när den släpps, absorberar och buffrar effektivt stötar från marken och skyddar precisionssensorerna som är monterade ovanpå, såsom LiDAR, djupkameror och huvudkontrollern.
Att bibehålla dragkraft: På ojämn terräng innebär det att hålla flera hjul i kontakt med marken hela tiden att kraften kontinuerligt och effektivt kan verka på marken, vilket förhindrar slirning och kraftförlust på grund av fjädring.
Denna design förvandlar Raptor-chassit från en stel struktur till ett flexibelt system som kan "känna" och "anpassa sig" till terrängen, vilket kraftigt utökar dess framkomlighet i tuffa vägmiljöer.
Differentialdrift och exakt kontroll: Raptor använder en klassisk differentialdrivstruktur. De två spåren drivs av oberoende hög-precisionskodarmotorer, som bildar ett styrsystem med sluten-slinga. Styrenheten kan känna till motorns exakta hastighet och vinkel i realtid och kompenserar på så sätt för onormala situationer som slirning. Förflyttning framåt, bakåtrörelse och svängning till valfri radie uppnås genom att styra hastighetsskillnaden mellan de två spåren.
För att förhindra glidning använder Raptor anti-nylonband med en tandad design som effektivt greppar marken och ger bättre grepp. Den ingripande designen av chassits drivhjul och spår säkerställer effektiv kraftöverföring och förhindrar urspårning. Väghjul med lager-typ minskar körmotståndet avsevärt, vilket säkerställer smidig kraftöverföring till marken.
Bemyndigande avancerade applikationer
Ett utmärkt chassi är inte bara en mobil plattform utan också en plattform för sensorer och intelligens. Raptors design tar fullt ut detta.
Den kan bära förlängningstillbehör som LiDAR, djupkameror och robotarmar. Dess stabila och stöttåliga-egenskaper ger en-datainsamlingsgrund av hög kvalitet för LiDAR- och djupkameror, vilket är en förutsättning för hög-precisionskartläggning och dynamiskt undvikande av hinder. Exakt vägmätareinformation från hög-precisionskodare och ett robust chassi gör att fordonet kan minska ackumulerade fel och uppnå sluten-loop-detektering i SLAM-kartläggning och -navigering.
Eftersom Raptor uppnår en bra balans mellan stabilitet, noggrannhet och anpassningsförmåga används den flitigt i Huaners robotar, såsom MentorPi-T1 spårad robot och LanderPi-T1 hybridrobot, vilket ger en pålitlig och kraftfull mobil plattform för ROS2-inlärning, AI-applikationsutveckling och forskning på hög-nivå.
Sammanfattningsvis är att designa ett bra bandchassi ett systemtekniskt projekt, mycket mer än att bara montera delar. Det kräver inte bara exakt differentialkontroll och anti-transmissionskomponenter med hög-styvhet, utan också ett fjädringssystem för att klara av komplex terräng och djup integration med sensorer på övre-nivå och intelligenta algoritmer för att frigöra sin fulla potential.
