1. Фундаментальные различия в сценариях применения и основных проблемах

В области автоматизированного погрузочно-разгрузочного оборудования компанияведущее колесослужит основным приводом мобильной платформы, и ее философия проектирования во многом зависит от характеристик окружающей среды сценария применения. Наружные/сельскохозяйственные AGV (такие как полевые транспортеры или инспекционные роботы) и закрытые AGV работают в принципиально разных условиях эксплуатации, что приводит к существенным различиям в конструкции ведущих колес-от выбора материала и конструктивной конфигурации до передачи мощности.

Наружная/сельскохозяйственная среда включает в себя неструктурированные территории, такие как сельскохозяйственные угодья, шахты и склоны. Их основные задачи заключаются в том, чтобы справиться смеханика деформации грунта(например, устойчивость к просадке на глиняных поверхностях),резкие перепады температур(от -40 до 55 градусов) иусловия динамического сцепления(попеременно сухая/влажная почва или лед/снег). Ведущие колеса должны обеспечивать достаточное сцепление с мягкой почвой, сводя к минимуму уплотнение почвы, чтобы не повредить рост сельскохозяйственных культур.

2. Структурный дизайн: от корпуса колеса до инновационной подвески

2.1 Выбор типов ведущих колес на основе сценария-

Наружные/сельскохозяйственные AGV обычно используютПневматические шины большого-диаметраспланетарные редукторы, конфигурация, широко принятая в качестве технического решения для навигации по сложной местности. Обычно используются шины диаметром 315 мм и более. Аконструкция с низким-давлением(всего 80 кПа) увеличивает площадь контакта до 70%, значительно улучшая сцепление с мягким грунтом. Многие шины используютдвойная-структура протектора, более 50 % натурального каучука в верхнем слое обеспечивает гибкость, а усиленный нижний слой обеспечивает устойчивость к проколам, обеспечивая баланс между прочностью на-раздир и сопротивлением качению.

Кроме того,независимое рулевое управление и вождение четырьмя-колесами (4WIS-4WID)широко используется в сельскохозяйственных AGV, таких как посевные роботы. Каждое колесо оснащено отдельным серводвигателем и электроприводом. Акривошипный-механизм подвескидопускает вращение колеса на ±90 градусов, обеспечивая поворот с нулевым-радиусом. Это очень важно для переключения рядов в поле без повреждения урожая.

2.2 Материал и конструкция протектора для физической адаптации

Резиновые шины с глубоким-протекторомявляются стандартными для уличных AGV и предназначены для удовлетворения разнообразных экологических требований. Составы протекторов обычно смешиваютсянатуральный каучук (больше или равно 50%)сбутадиен-стирольный каучук с высоким-высоким содержанием (20–40 %), обеспечивая эластичность при низких-температурах до -40 градусов. Добавленкремнеземные наполнители(50–100 часов в час) повышает сцепление на мокрой поверхности. Рисунок протектора включает в себяпродольные канавкидля быстрого дренажа (предотвращения аквапланирования) ипоперечные проушиныкоторые вгрызаются в почву, образуя зоны сдвига,-снижающие проскальзывание на 136–163 % на глинистых дорогах. Для горных работ с острыми камнямине-резиновые колеса не-вместо этого можно использовать.

2.3 Эволюция систем подвески и уплотнения

Системы подвески и уплотненияимеют решающее значение для управления пересеченной местностью. Наружные AGV часто используютгидравлические контурные-системы слежения, а датчики смещения отслеживают высоту колес в-режиме реального времени. Электрические приводы динамически регулируют дорожный просвет (20–50 см), автоматически выравнивая платформу на наклонной поверхности и улучшая стабильность опрыскивания примерно на 40%. Амногослойная вибропоглощающая-структураотделяет двигатель (верхний корпус) от редуктора и колеса (нижний корпус), соединенных черезпружины и гибкие валыпоглощать удары ±5 см, снижая вибрацию на 60%.

Системы уплотнений соответствуютIP67 или более высокий уровень защиты, с использованиеммногоступенчатые-лабиринтные уплотнениядля предотвращения попадания грязи и воды.планетарная передача и подшипникиимеют общую герметичную смазочную камеру, что повышает надежность уплотнения и упрощает техническое обслуживание.

3. Различия в системах электропитания и передачи

Наружные AGV подчеркиваютрезервирование крутящего момента и высокая плотность крутящего моментачтобы справиться с резкими скачками сопротивления,-вызываемыми рельефом местности. Распространенным решением являетсямотор-редуктор в сочетании с многоступенчатым планетарным редуктором-, увеличивая выходной крутящий момент до более чем 80 Н·м-примерно на 60 % выше, чем в системах с прямым-приводом.Двух-планетарные передачирезко увеличить передаточное число и плотность крутящего момента.

Системы передачи часто сочетают в себецепные передачи с гибкими муфтамипоглощать ударные нагрузки. Интегрированныйсистемы универсального шарнира и планетарной коробки передачобеспечивают стабильную подачу мощности, даже когда колесо подвешено, что делает их пригодными для работы в гористой и пересеченной местности.

4. Типичные сценарии применения

Беспилотный трактор Rice Paddy
Оснащендинамическая система инфляции/дефляцииДавление в шинах может автоматически снижаться с 250 кПа до 80 кПа в зависимости от влажности почвы, что увеличивает площадь контакта на 70%. Аккумулятор выполняет функциюподвижный балласт, динамически регулируя нагрузку на ось и повышая эффективность тяги более чем на 10%.

Робот для сбора урожая (например, Mammotion LUBA)
Функциинезависимый привод на все четыре колесаи большойвсенаправленные шины, что обеспечивает уклон до 75 % (приблизительно . 37 градусов). КомбинируетRTK-навигацияиобъединение нескольких-сенсоровдля обеспечения точности позиционирования-на уровне сантиметра в густой растительности.

Мобильный робот для очистки солнечных панелей
Использованиешины из нитрилового каучука, устойчивые к высоким-температурам-с мелкими поперечными канавками, снижающими сопротивление качению на 30% в условиях пустыни при температуре более 50 градусов. Апланетарный шаговый двигатель с обратной связью от энкодераобеспечивает выравнивание панели поперек-±5 мм. Герметичный концентратор IP69K-идвойные лабиринтные подшипникипредотвратить попадание песка игибкая подвескапозволяет преодолеть зазоры между панелями шириной 8 см, увеличивая непрерывность выполнения задач на 90%.

5. Будущие направления технологической интеграции

Технология ведущих колес AGV для использования на открытом воздухе развивается в направленииинтеллектуальная адаптируемость к нескольким-сценариям. Технология проводящих шинминимизирует электромагнитные помехи, вызванные резиновой изоляцией, что делает его пригодным для чистых помещений и влажных помещений.Анизотропные материалы протекторавключение коротких арамидных волокон повышает прочность на разрыв и боковое сцепление.Самовосстанавливающаяся-резина протекторапродлевает эксплуатационные циклы и повышает надежность.

Интеллектуальные системы адаптацииинтегрируйте мульти-управление физическими соединениями для синхронизации контуров подвески, накачивания/спуска воздуха и распределения крутящего момента-автоматического выполнения таких стратегий, как «поднять подвеску → снизить давление в шинах → увеличить крутящий момент» для самоспасения-в грязных ямах.Бионический изменяемый дизайн протектора, на основесплавы с памятью формыадаптируйте рисунок шины к различным типам местности, сглаживая ее на твердых поверхностях (чтобы уменьшить сопротивление качению) или расширяя выступы в грязи для лучшего сцепления.

По мере созреванияжидкометаллические подшипникиивтулки ротора из углеродного волокнаведущие колеса постепенно преодолеют экологические ограничения и превратятся в по-настоящемувнедорожные адаптивные компоненты-, позволяя роботам свободно и эффективно передвигаться в разнообразных-постоянно меняющихся условиях.

PLT1450PотПлутулсэто тяжелая-обязанностьведущее колесо сельскохозяйственной машины AGVпредназначен для сложных задач на открытом воздухе. СДиаметр 1400 ммигрузоподъемность 2 тонны, он легко справляется с пересеченной местностью, например, с сельскохозяйственными угодьями, садами и горными тропами.

Этотведущее колесо сельскохозяйственной машины AGVимеетПневматическая шина низкого-давлениядля лучшей тяги и уменьшения уплотнения почвы, а такжеглубокий-рисунок протекторадля сцепления с грязью, гравием и склонами. Встроенный-вступичный мотор и планетарный редукторобеспечивают высокий крутящий момент и плавную передачу мощности.

ЕгоГерметичная конструкция со степенью защиты IP67.защищает систему от пыли, воды и мусора, обеспечивая надежную работу в суровых полевых условиях.Ведущее колесо сельскохозяйственного автомобиля PLT1450Pявляется идеальным выбором для тракторов, комбайнов и других мобильных роботов, работающих на открытом воздухе, которым требуется надежная и стабильная мобильность.