Diferencial electromecánico para robots que requieren desplazarse en movimiento acelerado curvilíneo
DOI:
https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v29n2a04Palabras clave:
Vehículos autónomo, diferencial electromecánico, motores de cubo, geometría de Ackerman, acelerador eléctrico, control diferencial, robótica móvilResumen
En los últimos años, ha crecido el interés por los vehículos autónomos, tanto para uso industrial como para transporte público y personal. Como es bien sabido, aunque se requieren sensores LiDAR y cámaras para detectar obstáculos y peatones; redes neuronales e inteligencia artificial para interpretar el entorno y tomar decisiones; y/o GPS y mapas en tiempo real para una navegación precisa; etc., estos vehículos requieren ruedas o piernas para desplazarse. En este trabajo se presenta un diferencial electromecánico que permite controlar el movimiento diferencial acelerado requerido cuando un vehículo autónomo gira lateralmente. El término diferencial electromecánico se refiere a un arreglo de tres aceleradores: uno para controlar la aceleración del vehículo; este acelerador está conectado en serie con el acelerador que controla independientemente cada rueda motriz. El control de la aceleración diferencial de los motores de cubo de las ruedas traseras de un vehículo eléctrico o las piernas de un robot, se obtiene mediante el mecanismo de dirección de las ruedas delanteras del vehículo, considerando la geometría diferencial de Ackerman, lo que permite minimizar el número de sistemas automáticos de control complejos, como sensores y encoders. El giro de pivote de la dirección delantera accionada por el volante para realizar el giro del vehículo, tiene una estructura tipo escuadra, donde el pivote gira sobre un buje fijo al chasis, mientras los extremos de la escuadra terminan: uno en la llanta y el otro en la varilla de la dirección. Este moviente de giro está asociado al mecanismo de bisagra de un acelerador eléctrico de pedal, que se abre y cierra con el giro de la llanta. Estas ideas se pueden extrapolar a un diferencial electro-mecánico para robots con dos o cuatro piernas, ya sea con pivoteo en una pierna, o con movimiento diferencial.
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