Alexander Kuklev (akuklev) wrote,
Alexander Kuklev
akuklev

Reinventing the wheel

Наверное все, кто в детстве фантазировал о средствах передвижения и роботах будущего, задумывались о сферических колёсах: одно пятно контакта и полная свобода направления движения, очень естественная мысль.
После того, как сделали Сегвеи, многие снова задумались: а нельзя ли сделать такое же на одном колесе?
Можно! Вот видео:

via soulmaster

Но я как 10 лет назад был, так и по сей день остаюсь умеренным скептиком сферических колёс в вакууме. Принципиально неразрешимая проблема сферических колёс в том, что их объём растёт как r3 против c·r2 у обычных колёс. А достаточно большой радиус колеса является необходимым условием его практической пригодности.
– Чтобы переезжать колдобины диаметра d, нужен радиус колеса по меньшей мере r = d.
– Чтобы заезжать на/перееззжать препятствия высоты h нужен радиус колеса по меньшей мере r = 3h, на практике больше.
– Чтобы поглощать тряску, нужен достаточно большой радиус колеса, а кроме того колесо должно иметь продавливаемое поглощающее покрытие (напр. надутую резину), что в случае сферического колеса тоже довольно проблематично сделать. Надо отметить, что реактивная опора колеса может поглощать только вертикальную тряску, поглощать тряску вдоль скорости, не зная топографии поверхности, вообще говоря невозможно.
– Чтобы ехать по неровной/скользкой/мокрой/грязной поверхности, нужно достаточно большое пятно контакта (то есть снова большой радиус и продавливаемое покрытие), а также рельефный протектор.

Ну и чисто технические проблемы: для надёжного крепления обычного колеса нужна только ось. Её же достаточно для передачи момента. В случае сферических колёс, для передачи момента нужны хитроумные колёсики с роликами, а для удержания ещё дополнительные ролики. То и другое начинает работать плохо и ненадёжно, если колесо покрыто продавливаемым поглощающим покрытием, особенно если рельефным. Возможны бесконтактное магнитное удержание колеса и передача на него момента, однако такие конструкции пока дело будущего.
Subscribe

  • (no subject)

    Встретил фотографию толпы футбольных фанатов, и она меня скорее напугала, у меня уж точно нет желания быть там среди них. Но внезапно я понял, что…

  • Прогресс

    Десять дней назад, вторая ступень SpaceX'овского корабля Starship своим ходом слетала своим ходом на десять километров вверх, и усмепшно приземлилась…

  • О водосбережении

    Как известно, питьевая вода во многих странах дефицитный ресурс. И даже в дождливой Германии летом иногда случаются засухи, в результате которых она…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 16 comments

  • (no subject)

    Встретил фотографию толпы футбольных фанатов, и она меня скорее напугала, у меня уж точно нет желания быть там среди них. Но внезапно я понял, что…

  • Прогресс

    Десять дней назад, вторая ступень SpaceX'овского корабля Starship своим ходом слетала своим ходом на десять километров вверх, и усмепшно приземлилась…

  • О водосбережении

    Как известно, питьевая вода во многих странах дефицитный ресурс. И даже в дождливой Германии летом иногда случаются засухи, в результате которых она…