CHƯƠNG 3: YÊU CẦU VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ
3.5. Lựa chọn kết cấu di chuyển bánh xe cho robot
Kết cấu xe 4 bánh truyền động được thiết kế với bốn bánh xe. Đặc biệt, tất cả bốn bánh đều được truyền động. Điều này thường đi kèm với một động cơ và hệ thống truyền lực, được sử dụng để chuyển động từ động cơ đến cả bốn bánh xe của xe. Hệ thống truyền động này
bao gồm các thành phần như hộp số, trục truyền động và cơ cấu truyền động, giúp truyền động chuyển từ động cơ đến bánh xe.
Kết cấu này mang lại sự ổn định và khả năng vận hành hiệu quả trên nhiều điều kiện địa hình và môi trường khác nhau. Điều này làm cho loại xe này phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng, đặc biệt là khi cần đối mặt với địa hình đa dạng và môi trường khác nhau.
Hình 3. 5 Kết cấu xe 4 bánh truyền động Ưu điểm:
- Khả năng vận hành ổn định và linh hoạt của xe trong những điều kiện khó khăn như đường trơn trượt hay gồ ghề
- Xe 4 bánh thường có động cơ khỏe, hiệu suất vận hành cao và khả năng tăng tốc phù hợp cho nhiều mục đích sử dụng
- Mang tính ổn định cao, vượt qua hầu hết các dạng địa hình phức tạp và các chướng ngại vật
Nhược điểm:
- Kích thước lớn và số lượng bánh xe nhiều, di chuyển không được linh hoạt như xe 3 bánh.
- Giảm tính linh hoạt khi điều khiển trong không gian hạn chế.
- Việc thiết kế xe 4 bánh đòi hỏi chi cao hơn, cấu trúc phức tạp hơn.
3.5.2. Kết cấu kiểu 2 bánh xe truyền động, 2 bánh xe đa hướng
Kết cấu của xe 2 bánh truyền động và 2 bánh đa hướng bao gồm hai bánh xe được truyền động thông qua hệ thống truyền lực. Gồm có động cơ, hộp số và trục truyền động. Với hai bánh đa hướng, chúng có khả năng xoay và quay linh hoạt trong nhiều hướng khác nhau. Điều này giúp xe có khả năng di chuyển một cách linh hoạt và thực hiện các chuyển động quay hướng một cách dễ dàng. Loại kết cấu này thường được áp dụng trong các ứng dụng đòi hỏi sự linh hoạt và khả năng xoay đa chiều, như trong trường hợp của xe nâng hoặc robot có tính di động cao.
Hình 3. 6 Kết cấu xe 2 bánh truyền động 2 bánh đa hướng Ưu điểm:
- Mang lại sự ổn định cao và di chuyển linh hoạt trên mọi địa hình.
- Có khả năng di chuyển cơ động vượt qua các chướng ngại vật nhanh chóng hơn sao với loại kết cấu xe 4 bánh truyền động.
Nhược điểm:
- Việc lắp rắp yêu cầu đòi hỏi phải có kiến thức chuyên sâu và kỹ năng cao.
- Chi phí cũng cao hơn loại khác.
- Độ phức tạp cao, việc tích hợp và duy trì một cấu trúc phức tạp với nhiều linh kiện đòi hỏi công nghệ cao hơn.
3.5.3. Kết cấu kiểu xe 3 bánh (2 bánh truyền động, 1 bánh đa hướng)
Kết cấu xe 3 bánh với 2 bánh truyền động và 1 bánh đa hướng là một loại xe có 2 bánh trước hoặc sau được chuyền động bằng một hệ thống truyền lực như động cơ, hộp số và trục truyền động. Bánh thứ ba, còn được gọi là bánh đa hướng, có khả năng quay và xoay trong nhiều hướng khác nhau. Bánh đa hướng giúp xe có khả năng di chuyển một cách linh hoạt và xoay chuyển hướng một cách dễ dàng hơn, làm cho xe dễ dàng vượt qua các chướng ngại vật hay khúc cua trong quá trình di chuyển. Điều đó làm tăng khả năng ổn định và linh hoạt cho xe. Đặc biệt, khi đối mặt với những địa hình phức tạp hoặc yêu cầu quay đầu nhanh chóng.
Hình 3. 7 Kết cấu xe 2 bánh truyền động 1 bánh đa hướng Ưu điểm:
- Di chuyển linh hoạt trong việc vượt qua các chướng ngại vật, khúc cua và các địa hình khó.
- Tính linh hoạt vượt qua địa hình khó khăn tốt nhờ có khả năng tự cân bằng trong điều kiện đường đèo tăng tính ổn định của xe cải thiện khả năng di chuyển của xe.
Nhược điểm:
- Tính ổn định không cao so với các kiểu xe 4 bánh.
- Khả năng gặp sự cố cao.
Tổng kết lại lựa chọn kết cấu di chuyển bánh xe cho robot trên đều có những ưu và nhược điểm khác nhau nhưng xét trong điều kiện phù hợp thiết kế thì việc lựa chọn Kết cấu xe 3 bánh (2 bánh truyền động, 1 bánh đa hướng) là phù hợp nhất các tiêu chí như tiết kiệm chi
phí, dễ lắp ráp và di chuyển một cách linh hoạt trên bể chứa giúp vệ sinh một cách nhanh chóng và đạt hiệu quả.