Evaluación experimental de la resistencia al rodamiento en ruedas omnidireccionales en condiciones casi estáticas

Área de la Ciencia:

• La robótica
• Ingeniería mecánica
• Física experimental

Sus antecedentes:

• Las ruedas omnidireccionales con rodillos pasivos son cruciales para los robots móviles.
• La caracterización analítica de estas ruedas es difícil debido a las interacciones complejas.
• Los datos experimentales son vitales para comprender su rendimiento.

Objetivo del estudio:

• Investigar experimentalmente las fuerzas de resistencia al rodamiento en ruedas omnidireccionales con rodillos duales pasivos.
• Para analizar la influencia de la orientación de la rueda y la carga vertical en la resistencia.
• Proporcionar datos para validar modelos y mejorar el diseño de robots.

Principales métodos:

• Utilizó un banco de pruebas hecho a medida para medir las fuerzas de resistencia al rodamiento.
• Las ruedas sometidas a ensayo en diversas orientaciones (0° 90°) y cargas verticales (117,7 N, 215,8 N).
• El rendimiento evaluado en el hormigón industrial y las superficies de aluminio anodizado.

Principales resultados:

• La orientación de la rueda afecta fuertemente a la resistencia a la rodadura, alcanzando su punto máximo a 60°.
• Se observó un patrón oscilante en la fuerza de resistencia vinculada a la posición angular.
• Las fuerzas medias variaron de 1,04 N a 10,34 N en el hormigón y de 1,08 N a 10,11 N en el aluminio.

Conclusiones:

• Los resultados experimentales ponen de relieve el impacto significativo de la orientación en la resistencia omnidireccional de la rueda.
• Los patrones de fuerza oscilante y los valores negativos ocasionales sugieren contribuciones de la geometría de la rueda.
• Los resultados son valiosos para mejorar el diseño y las estrategias de control de robots móviles.