Do wyboru, do koloru
Jeszcze kilkanaście lat temu twórcy robotów mobilnych wykorzystywali do budowy swoich urządzeń części wymontowywane z zabawek czy urządzeń domowych, a nawet wykonywali niektóre elementy mechaniczne samodzielnie, we własnych warsztatach. Dziś robotyka amatorska doczekała się szerokiej gamy wcale nie amatorskich, a w pełni profesjonalnych akcesoriów. Oferta klasycznych kół z oponami wypada na tym tle wręcz imponująco. W asortymencie takich producentów, jak Pololu, Feetech, SparkFun czy DFRobot znajdziemy koła o różnych średnicach i szerokościach, a przede wszystkim – o niezwykle zróżnicowanej konstrukcji. Na rynku bardzo dobrze radzą sobie także mniej znane firmy, w takim przypadku wystarczy jedno uważne spojrzenie na produkt, aby zobaczyć jego jakość i staranność wykonania. Koła z oponami są fabrycznie połączone, dzięki czemu można zamontować je od razu po wyjęciu z opakowania, bez konieczności dopasowywania opony do felgi.
Na co zwrócić uwagę przy doborze kół?
Najważniejsza kwestia to oczywiście średnica koła. Mierzymy ją wraz z oponą. W popularnym sklepie dla robotyków Botland dostępne są koła z oponami o bardzo szerokim zakresie wymiarów, od maleńkich, 14-milimetrowych, aż do sporych, 90- czy nawet 120-milimetrowych. Średnica kół będzie miała wpływ na wiele kwestii – w tym przede wszystkim wysokość robota mobilnego lub zdalnie sterowanego pojazdu, prześwit (odległość pomiędzy podłożem, a podwoziem), a także jego wagę. Im większe i masywniejsze koła, tym wyższa waga całej konstrukcji, a więc także większy pobór mocy – co wiąże się oczywiście z koniecznością doboru odpowiedniego źródła energii. Związany bezpośrednio ze średnicą większy obwód dużych kół z oponami pozwala oczywiście na szybszą jazdę, jednak pod warunkiem, że nada mu się odpowiednią prędkość kątową. Mówiąc prościej: do sterowania kołami o większej średnicy potrzebny jest „mocniejszy” silnik. Analogicznie: koła o mniejszej średnicy mogą być sterowane przy pomocy nawet miniaturowych silniczków. Przy konstruowaniu robota mobilnego zwróć uwagę także na wypełnienie koła. Pełen, masywny środek będzie optymalny do konstrukcji „terenowych”, natomiast lekki, bazujący na cienkich tworzywowych szprychach pozwoli na odciążenie całej konstrukcji. Waga robota w niektórych przypadkach może mieć kluczowe znaczenie dla powodzenia całego projektu, ponieważ np. w zawodach mini sumo mobilni „uczestnicy” są ważeni i nie mogą przekroczyć ściśle określonej masy.
Bieżnik bieżnikowi nierówny
Osobna kwestia to grubość (szerokość) krawędzi koła, a więc tak naprawdę szerokość opony, a także struktura jej powierzchni, czyli bieżnik. Pamiętajmy, że koła z oponami co do zasady zapewniają o wiele lepszą przyczepność do podłoża, co oznacza jednocześnie, że poruszanie się na nich wymaga od robota także pokonanie większych oporów ruchu. Można kierować się tutaj dwiema zasadami, łatwymi do zrozumienia nawet dla osób początkujących w dziedzinie robotyki. Pierwsza zasada głosi, że im większą powierzchnią opona styka się z podłożem, tym większe powoduje opory ruchu. Jeśli więc koło z oponą jest „płasko ścięte” przylega do podłoża niemal całą szerokością, tym większej siły trzeba użyć, aby poruszało się ono po gładkiej powierzchni. Jeśli natomiast widok boczny koła z oponą ma kształt litery „U”, wówczas powierzchnia styku jest mniejsza, a więc będzie ono zdecydowanie lżej przemieszczać się po równym podłożu.
Jeśli poszukujesz kół do jazdy po nietypowej, nierównej powierzchni (takiej jak dywan – w przypadku miniaturowych robotów mobilnych, albo błotnista leśna ścieżka – w przypadku pojazdów terenowych), odpowiednie do Twojego projektu będą opony o bieżnikach z głębszymi rowkami. Zapewnią one robotowi tak potrzebą stabilność oraz pomogą w pokonywaniu wzniesień.
