Trikampė vikšrinė važiuoklė su unikalia trijų taškų atramos konstrukcija ir vikšriniu judėjimo metodu yra plačiai taikoma mechanikos inžinerijos srityje. Ji ypač tinka sudėtingam reljefui, didelėms apkrovoms arba scenarijams, kuriems keliami aukšti stabilumo reikalavimai. Toliau pateikiama jos specifinio pritaikymo ir privalumų skirtingose mašinose analizė:
1. Specialiosios transporto priemonės ir statybinė įranga
Taikymo scenarijai:
- Sniego ir pelkių transporto priemonės:
Platūs trikampiai vikšrai paskirsto slėgį, neleisdami transporto priemonei nuskęsti minkštame sniege ar pelkėse (pvz., švediškas visureigis Bv206).
-Žemės ūkio technika:
Naudojamas šlaitinių sodų derliaus nuėmimo ir ryžių laukų transporto priemonėms, siekiant sumažinti dirvožemio suspaudimą ir prisitaikyti prie purvino reljefo.
-Kasybos mašinos:
Šarnyrinė trikampė vikšrinė važiuoklė gali lanksčiai pasisukti siauruose kasyklų tuneliuose ir atlaikyti sunkius rūdos transportavimo transporto priemonių krovinius.
Privalumai:
- Slėgis į žemę yra mažas (≤ 20 kPa), kad nebūtų pažeistas paviršius.
- Naudojamas šarnyrinio kėbulo ir trikampių vikšrų derinys, tinkantis nelygiam reljefui.
2. Gelbėjimo ir avarinių situacijų robotai
Taikymo scenarijai:
- Žemės drebėjimų / potvynių paieškos ir gelbėjimo robotai:
Pavyzdžiui, japoniškas robotas „Active Scope Camera“, kuris trikampiais bėgiais lipa per griuvėsius.
- Gaisrų gesinimo robotai:
Gali stabiliai judėti sprogimo vietose ar sugriuvusiuose pastatuose, aprūpintas vandens patrankomis ar jutikliais.
Privalumai:
- Kliūčių perskriejimo aukštis gali siekti 50 % ropštytojo ilgio (pvz., kertant laiptus, griūvančias sienas).
- Sprogimui atspari konstrukcija (guminis vikšras + ugniai atspari medžiaga).
3. Karinė ir saugumo įranga
Taikymo scenarijai:
- Bepilotės antžeminės transporto priemonės (UGV):
Pavyzdžiui, Jungtinėse Valstijose naudojamas bombų neutralizavimo robotas „TALON“ su trikampiais vikšrais, kurie gali prisitaikyti prie mūšio lauko griuvėsių ir smėlėto reljefo.
- Pasienio patrulių transporto priemonės:
Ilgalaikiam patruliavimui kalnuotose ar dykumų vietovėse, sumažinant padangų pradūrimo riziką.
Privalumai:
- Labai paslėptas (elektrinė pavara + tylūs bėgiai).
- Atsparus elektromagnetiniams trukdžiams, tinka branduoliniu, biologiniu ir cheminiu būdu užterštoms vietovėms.
4. Poliariniai ir kosminiai tyrinėjimai
Taikymo scenarijai:
- Poliarinių tyrimų transporto priemonės:
Plačios vikšrai skirti važiuoti apledėjusiu paviršiumi (pvz., Antarktidos sniego transporto priemonė).
- Mėnulio/Marso erdvėlaiviai:
Eksperimentiniai projektai (pvz., NASA „Tri-ATHLETE“ robotas), kuriuose naudojami trikampiai bėgiai, skirti susidoroti su puriu Mėnulio dirvožemiu.
Privalumai:
- Medžiaga išlaiko aukštą stabilumą žemoje temperatūroje (pvz., silikoniniai takeliai).
- Jis gali prisitaikyti prie reljefo su itin mažu trinties koeficientu.
5. Pramoniniai ir logistikos robotai
Taikymo scenarijai:
- Sunkiasvorių medžiagų tvarkymas gamyklose:
Judėjimas per kabelius ir vamzdžius chaotiškose dirbtuvėse.
- Atominių elektrinių priežiūros robotai:
Įrangos patikrinimų atlikimas radiacijos zonose, siekiant išvengti ratų slydimo.
Privalumai:
- Didelio tikslumo padėties nustatymas (be bėgių slydimo paklaidų).
- Korozijai atsparūs takeliai (pvz., poliuretano danga).
6. Novatoriški taikymo atvejai
- Moduliniai robotai:
Pavyzdžiui, šveicariškas keturkojis robotas „ANYmal“ su trikampiu vikšrų tvirtinimo elementu gali perjungti rato ir vikšro režimus.
- Povandeninių tyrimų transporto priemonė:
Trikampiai vikšrai suteikia stūmą minkštam jūros dugno purvui, neleisdami jam įstrigti (pvz., pagalbinei roboto transporto priemonės važiuoklei).
7. Techniniai iššūkiai ir sprendimai
| Problema | Atsakomosios priemonės |
| Vikšrai greitai susidėvi | Naudokite kompozicines medžiagas (pvz., Kevlaro pluoštu sustiprintą gumą) |
| Vairavimo energijavartojimas yra didelis | Elektrohidraulinė hibridinė pavara + energijos regeneravimo sistema |
| Sudėtingas reljefo padėties valdymas | Pridėti IMU jutiklius + adaptyvų pakabos algoritmą |
8. Būsimos plėtros kryptys:
- Lengvas svoris: titano lydinio vikšro rėmas + 3D spausdintas modulis.
- Intelektas: dirbtinis intelektas reljefo atpažinimui + autonominis bėgių įtempimo reguliavimas.
- Nauja energijos adaptacija: vandenilio kuro elementas + elektrinė vikšrinė pavara.
Santrauka
Pagrindinė trapecijos formos vikšrinės važiuoklės vertė slypi „stabiliame mobilume“. Jos taikymo sritis plečiasi nuo tradicinių sunkiųjų mašinų iki išmaniųjų ir specializuotų sričių. Tobulėjant medžiagų mokslui ir valdymo technologijoms, ji ateityje turi didelį potencialą ekstremaliose aplinkose, tokiose kaip tolimojo kosmoso tyrinėjimai ir reagavimas į miesto nelaimes.