Det trekantede bælteunderstel, med sin unikke trepunktsstøttestruktur og bæltebevægelsesmetode, har omfattende anvendelser inden for maskinteknik. Det er særligt velegnet til komplekst terræn, høje belastninger eller scenarier med høje stabilitetskrav. Følgende er en analyse af dets specifikke anvendelser og fordele i forskellige maskiner:
1. Specialkøretøjer og entreprenørmateriel
Applikationsscenarier:
- Sne- og sumpkøretøjer:
Brede trekantede bælter fordeler trykket og forhindrer køretøjet i at synke i blød sne eller sumpe (som f.eks. det svenske terrængående køretøj Bv206).
-Landbrugsmaskiner:
Anvendes til høstmaskiner på skråninger i frugtplantager og til rismarker, reducerer jordkomprimering og tilpasser sig mudret terræn.
-Minedriftsmaskineri:
Hængslede trekantede bæltechassiser kan fleksibelt dreje i smalle minegange og er i stand til at bære den tunge belastning fra malmtransportkøretøjer.
Fordele:
- Jordtrykket er lavt (≤ 20 kPa) for at undgå at beskadige overfladen.
- Kombinationen af leddelt karosseri og trekantede bælter anvendes, hvilket er egnet til ujævnt terræn.
2. Rednings- og nødrobotter
Applikationsscenarier:
- Jordskælvs-/oversvømmelsesredningsrobotter:
For eksempel den japanske Active Scope Camera-robot, der klatrer over murbrokker ved hjælp af trekantede skinner.
- Brandslukningsrobotter:
Kan bevæge sig stabilt på eksplosionssteder eller i sammenstyrtede bygninger, udstyret med vandkanoner eller sensorer.
Fordele:
- Frihøjden over forhindringer kan nå op på 50 % af bæltevognens længde (f.eks. ved at krydse trapper eller ved at gå over vægge).
- Eksplosionssikkert design (gummi-crawler + brandsikkert materiale).
3. Militært og sikkerhedsudstyr
Applikationsscenarier:
- Ubemandede køretøjer (UGV):
For eksempel bomberydningsrobotten "TALON" i USA med trekantede spor, der kan tilpasse sig ruiner på slagmarken og sandet terræn.
- Grænsepatruljekøretøjer:
Til langvarige patruljer i bjerg- eller ørkenområder, hvilket reducerer risikoen for punktering af dæk.
Fordele:
- Meget skjult (elektrisk drev + støjsvage skinner).
- Modstandsdygtig over for elektromagnetisk interferens, egnet til nukleare, biologiske og kemiske forurenede områder.
4. Polar- og rumforskning
Applikationsscenarier:
- Polarforskningsfartøjer:
Brede bælter er designet til kørsel på isglatte overflader (som f.eks. det antarktiske snekøretøj).
- Måne-/Mars-fartøjer:
Eksperimentelle designs (såsom NASAs Tri-ATHLETE-robot), der bruger trekantede spor til at håndtere løs månejord.
Fordele:
- Materialet opretholder høj stabilitet i miljøer med lav temperatur (såsom silikoneskinner).
- Den kan tilpasse sig terræner med ekstremt lave friktionskoefficienter.
5. Industri- og logistikrobotter
Applikationsscenarier:
- Håndtering af tunge materialer i fabrikker:
Bevægelse hen over kabler og rør i kaotiske værksteder.
- Vedligeholdelsesrobotter for atomkraftværker:
Udførelse af udstyrsinspektioner i strålingszoner for at forhindre hjulslip.
Fordele:
- Højpræcisionspositionering (uden glidefejl i skinnerne).
- Korrosionsbestandige skinner (f.eks. polyurethanbelægning).
6. Innovative applikationscases
- Modulære robotter:
For eksempel kan den schweiziske ANYmal firbenede robot udstyret med et trekantet sporskifte skifte mellem hjul- og sporskiftetilstand.
- Undervandsudforskningsfartøj:
De trekantede spor giver tryk på det bløde mudder på havbunden og forhindrer det i at sætte sig fast (som f.eks. ROV'ens hjælpechassis).
7. Tekniske udfordringer og løsninger
Problem | Modforanstaltninger |
Spor slides hurtigt | Brug kompositmaterialer (såsom Kevlar-fiberforstærket gummi) |
Styringsenergiforbruget er højt | Elektrohydraulisk hybriddrift + energigenvindingssystem |
Kompleks terrænstillingskontrol | Tilføj IMU-sensorer + adaptiv affjedringsalgoritme |
8. Fremtidige udviklingsretninger:
- Letvægts: Båndramme i titanlegering + 3D-printet modul.
- Intelligens: AI-terrængenkendelse + autonom justering af sporspænding.
- Ny energitilpasning: Brintbrændselscelle + elektrisk skinnedrift.
Oversigt
Kerneværdien af trapezformede bæltechassis ligger i "stabil mobilitet". Anvendelsesområdet udvides fra traditionelle tunge maskiner til intelligente og specialiserede områder. Med fremskridtene inden for materialevidenskab og kontrolteknologi har det et stort potentiale i ekstreme miljøer såsom udforskning af dyb rum og katastrofeberedskab i byer i fremtiden.