Artículos Técnicos
0

Tracción Omnidireccional

La transmisión de movimiento en los vehículos móviles es una asignatura muy compleja, pues necesitamos adecuar parámetros como estabilidad, velocidad, aceleración, sistema antivuelco etc… por ello las ruedas se pueden clasificar en tres tipos:

  1. Rueda directriz:

Estas ruedas pueden girar tanto en orientación espacial como en tracción, un ejemplo claro los automóviles de tracción delantera, ambas ruedas delanteras pueden girar en dos ejes del espacio.

  1. Rueda fijas:

Similares a las anteriores pero no pueden orientarse, las ruedas traseras de un automóvil con tracción trasera solo transmiten tracción.

  1. Ruedas holonómicas:

Estas ruedas además de moverse en la dirección de la rueda, se mueven en dirección perpendicular a la dirección de la rueda. Este concepto será el descrito en el post.

Dependiendo del tipo de ruedas empleado construiremos uno de los seis tipos de tracción para vehículos:

  1. Ackerman:

Es un automóvil convencional con tracción trasera. Esta configuración está creada para evitar el derrape de las ruedas, esto se consigue haciendo que la rueda delantera interior posea un ángulo ligeramente mayor que el ángulo de la rueda exterior cuando el automóvil está girando.

  1. Omnidireccional:

Tiene un cálculo mucho más complejo pero nuestro vehículo puede moverse en cualquier dirección del espacio. Su particular peculiaridad emana de los rodillos que tiene incorporados, los cuales están orientados de manera perpendicular a la dirección normal del avance. A través de esta construcción, al aplicarle una fuerza lateral, los rodillos giran sobre sí mismos y permiten tener velocidad en la dirección del eje de giro.

  1. Diferencial:

Tiene tantos motores como ruedas de manera que son independientes, ambos motores están enlazados para mantener la estabilidad. Esta construcción permite girar sin desplazarse, es decir dándole velocidad a la rueda derecha podemos girar hacia la izquierda a través de 360ª.

  1. Cuadriciclo:

Es una configuración aplicada en los coches de tracción delantera, de manera que las ruedas delanteras tienen la tracción y la dirección, mientras que las ruedas traseras son pasivas.

  1. Skid Steer:

Esta configuración emana de la configuración diferencial, es decir ambas lados del vehículo actúan simultáneamente. Este vehículo nos añade la ventaja de una gran estabilidad y poder girar sobre su centro, además nos permite cargar peso sobre sus ruedas.

  1. Oruga:

Idéntica al skid steer pero traccionadas a través de cintas de deslizamiento, su principal ventaja es la eficacia en terrenos irregulares.

La tracción omnidireccional, ¿Qué ventajas nos ofrece?

Todos lo hemos sufrido pero pocos se dan cuenta, el movimiento de un automóvil es vectorial, es decir nos movemos de acuerdo al ángulo que forma el volante en plano mitad. Por esto cuando aparcamos necesitamos realizar maniobra para introducir nuestro automóvil en el espacio disponible… todo esto sería mucho más rápido con un sistema omniwheels pues podemos tener desplazamiento transversal  (referenciando al piloto) de manera que solo tendríamos que desplazarnos a nuestra derecha sin necesidad de maniobrar con el volante.

En resumen un sistema equipado con este sistema puede modificar su orientación instantáneamente sin necesidad de haber rotado previamente.

¿Cómo se consigue?

Este efecto se consigue mediante la introducción de varias ruedas en común, de manera que son muchas ruedas colocadas dentro de una rueda grande. Esta combinación de varias ruedas hacen que se anulen los esfuerzos oblicuos (en dirección transversal al piloto) pudiendo desplazarnos en dicha dirección.

Este sistema es ampliamente utilizado en robots, pero para carretillas elevadoras que operan en sitios estrechos se está empezando a incorporar.

¿Por qué para carretillas elevadoras si y coches no?

La gran pregunta, evidentemente que si fuera viable actualmente, ya se hubiera incorporado al mercado, pero la principal ventaja de este sistema también es un inconveniente. El rozamiento en ruedas es idéntico en todas ellas, esto quiere decir que funciona bien en superficies lisas y homogéneas.

¿Nunca veremos este sistema equipado en un vehículo para un uso diario?

Será difícil pero alguna multinacional de la automoción como Mitsubishi está trabajando en un prototipo de rally, MMR25 que equipa este sistema anexo a otro sistema de suspensión muy innovador.

A raíz de este nuevo sistema de tracción también surgen nuevos problemas, por ejemplo necesitaremos un sistema de visión omnidireccional pues ahora tenemos ángulos de visión y también nuevos ángulos muertos, aquí comienza una nueva investigación.

Conclusión

Es un sistema de tracción como otros pero nos incorpora una serie de ventajas muy positivas que deberíamos considerar muy seriamente para su implantación en el uso diario. Evidentemente tiene inconvenientes como son la resolución algorítmica de los grados de libertad de un vehículo que propulsado a una gran velocidad puede producir un deslizamiento incontrolado.

Related Posts
Tipos de control numérico parte I
Sistema Anti-Wheelie
Vibraciones en los procesos de mecanizado

Pin It on Pinterest

Shares
Share This
Blog de Noticias, Novedades y Promociones del Grupo de Empresas CARMAN