Гусеничный вездеход своими руками новое
Этот гусеничный вездеход самоделка, собран умельцем из Уфы, давайте подробно рассмотрим конструкцию вездехода.
Вездеход собран из запчастей от отечественной авто техники. Каркас кузова, сварен из профильных труб и обшит листовым металлом.
На вездеход установлен двигатель и две КПП от ВАЗ — 2107, вторая КПП установлена, чтобы понизить обороты двигателя. Гусеницы самодельные из транспортёрной ленты. Стоят амортизаторы от мотоцикла Урал, поэтому едет очень мягко. Есть печка, греет отлично. Кабина вся обшита. Плавает в воде, кузов герметичный. Отличный вездеход для охоты и рыбалки.
Двигатель от ВАЗ 2107.
От семёрки также позаимствованы, панель приборов и сидения. Управление вездеходом осуществляется двумя рычагами (торможение гусениц).
Катки — колёса от Жигулей.
Максимальная скорость вездехода составляет 30 км/ч, по воде — 5 км/ч.
Видео с вездеходом на гусеничном ходу.
Сегодня речь пойдет про самодельные транспортные средства, которые наши талантливые люди изготавливают буквально “на коленке”.
Самодельные ТС – это вообще отдельный вид искусства (если можно так выразиться), способный удивить! Вездеходы, багги, гусеничные мотоциклы, амфибии – все это люди делают у себя в гаражах. И парой довольно интересно посмотреть на плоды “фантазии и прямых рук” наших соотечественников. Что я и предлагаю сейчас сделать.
Гусеничный вездеход из “Запорожца”
Корпус вездехода остался от ЗАЗ-368. Коробка передач, ДВС и мост установлены от советских автомобилей семейства ВАЗ. Довольно бодренький вездеход.
Гусеничный вездеход из “Оки” за 260.000₽
Еще один любопытный вездеход из Оки. Впечатляет, не так ли? Разгоняется данный экземпляр до 45 км/ч и умеет плавать – что очень не плохо.
Умельцы собрали гусеничный вездеход амфибию и поставили на него кузов УАЗ
На что только не способны наши умельцы, когда дело доходит до воплощения идей в реальность, тут под руку пойдет все, что угодно, даже кузов от бобика, что давно стоит во дворе. Хотя эта история имеет куда более серьезный характер, речь пойдет про “Ассоциацию вездеходной техники”, которые занимаются производством на заказ крайне интересной техники. Давайте рассмотрим ЗВМ-2410 Ухтыш. Так и хочется сказать: “Ух тыш! Какой УАЗ прикольный!”, первый раз, когда увидел фото подумал, что это просто мастера обработки фото постарались, а нет, потом видео нашел и даже не одно.
Техника производится умельцами самостоятельно, но на базе общедоступной и распространенной техники, что очень хорошо с точки зрения ремонтопригодности и дальнейшего обслуживания.
Ну что же давайте подробнее разберемся, что перед нами. Вездеход имеет два объема, первый герметичный и служит для плавучести на воде, второй собственно УАЗ 31512/14, вверху все понятно (почти) 5 мест, багажник, подкапотное пространство, внизу же имеется самодельная гусеничная платформа.
Гусеницы обеспечивают минимальное давление на грунт и максимальный зацеп, в купе с хорошим дорожным просветом и возможностью плыть получаем отличную технику для самых-самых “глубоких” мест.
На выбор покупателю предлагают три мотора: ЗМЗ-409 (143 силы, бензин), ЗМЗ-51432 (113 сил, дизель) и на мой взгляд лучший вариант Cummins (2.8, дизель, 120 сил). Трансмиссия разработана компанией самостоятельно, на выбор предлагается механика с 4-мя или 5-ю ступенями. Рулевое управление осуществляется фрикционами с сервоусилителем, рычаги очень легко ходят, как в компьютерной игре, или за доп. плату можно поставить обычный руль.
Как видно автомобиль имеет крайне интересные двери, фраза “выйди в окно” хорошо применима в данном случае, это необходимо для возможности плыть, также в базовое оснащение входит водооткачивающий насос. Также есть кронштейн под лебедку, жаль сразу не предусмотрена механическая, чтоб точно вылезти из любой грязи.
Что меня радует в этом проекте, так это возможность изготовления под заказ, а не очередное гаражное творение, цена кстати 2 лимона 350 кусков, много или мало решать вам, но за готовый вездеход амфибию, думаю очень даже не плохо, так как аналогов мало.
Вездеход – самоделку оснастили турбодизелем от Mazda
В России очень много энтузиастов, которые способны на многое ради того, чтобы удивить или восхитить автолюбителей своими потрясающими проектами. Посмотрите, например, на этот гусеничный вездеход, который называется ГВ-3. Он был построен с нуля, а на его создание ушло всего лишь полтора года.
Проектировали данный вездеход практически весь с чистого листа. Его ходовую, подвеску, большую часть деталей кузова, выхлопную систему, электрику, системы отопления, охлаждения, управления, очистки воздуха и обшивку салона собственноручно изготовил владелец ГВ-3.
Для постройки этого проекта было принято решение позаимствовать от гусеничного вездехода ГАЗ-71 узлы и агрегаты. А под капот самоделки установили 2,0-литровый турбодизельный двигатель от Mazda. В процессе создания кузова использовали детали от нескольких автомобилей: УАЗ-Hunter, Соболь, Газель, УАЗ-452 и УАЗ-469. Обращаем внимание на то, что подвеска у вездехода независимая рычажная пневматическая.
Гусеницы для ГВ-3 изготовили на заказ на Курском заводе “Композит”. Что касается колес, то их взяли от ВАЗовской классики. Получился довольно интересный самодельный вездеход. Его можно использовать не только для развлечения, а еще и для поездок на охоту или зимнюю рыбалку.
Легкий гусеничный вездеход с двигателем Лифан
Легкий гусеничный вездеход с двигателем Лифан 11 л/с собранный Дмитрием Дементьевым на порядок лучше заводских аналогов, а по цене в разы дешевле, ведь собран он практически полностью из узлов и агрегатов Отечественного производства.Двигатель расположен в задней части, а привод передний, тоесть с задней части на перед идет кардан. Вездеход плавающий и имеет корпус-лодку сваренную из листового металла 1.5 мм.
Ни для кого не секрет, что на территории нашей огромной страны существуют такие районы, где совершенно невозможно нормально передвигаться по дорогам из-за их плохого качества. В этом случае на помощь приходит специальная машина, которая характеризуется высокой проходимостью.
Речь идет о вездеходе. Но, к сожалению, приобрести такое средство передвижения, которое было бы легким, экономичным и недорогим, практически нереально. Поэтому многие умельцы с инженерно-техническими навыками решают создать вездеход гусеничный своими руками, учитывая свои потребности и возможности.
Как могут использоваться гусеничные вездеходы?
Такие самодельные устройства на гусеничном ходу бывают разных габаритов и используются для разнообразных целей. С их помощью перемещают тяжелые грузы, которые помещают либо в кузов, либо в специальный прицеп. Если вездеход гусеничный, своими руками изготовленный, используется для дачи, то в этом случае чаще всего перевозят различные строительные материалы.
Кроме того, такое средство передвижения обладает транспортной универсальностью, и если возникнут какие-либо непредвиденные обстоятельства, то можно оперативно, без каких-либо трудностей, попасть в определенный пункт назначения по пересеченной местности.
На что обратить внимание при создании самодельного вездехода?
Если вы решили изготовить вездеход гусеничный своими руками, то должны четко понимать, с какой целью он будет использоваться.
Обязательно учитывайте следующие моменты:
- Погодные условия в период эксплуатации.
- Размеры. Ширина влияет на проходимость вездехода гусеничного, своими руками изготовленного, длина рассчитывается от количества посадочных мест или наличия устройства багажного отделения, а высота должна быть оптимальной при создании амфибийных свойств агрегата.
- Мощность мотора. Чем мощнее двигатель, тем легче преодолевать труднодоступные участки дороги.
- Цель. В зависимости от того, для каких целей предназначено передвижное устройство, его конструкция может видоизменяться.
- Количество колес. Чаще всего самодельный гусеничный вездеход, своими руками изготовленный, имеет колеса от двух до восьми пар, которые необходимы для поддержания гусеничной ленты.
Создание чертежа
Самый ответственный этап — изготовление эскиза гусеничного вездехода. Своими руками чертежи с расположением механизмов агрегата и его узлов чертятся уже после этого. Они должны быть очень точными.
Конструктивные особенности
Вездеход гусеничный, своими руками созданный, должен иметь двигатель. В основном этот элемент берется от автомобилей, чаще всего отечественных. Можно также позаимствовать его у мотоцикла. Ходовая часть представлена резиновыми гусеницами, системой натяжения, подвеской, валиками. Для изготовления гусениц часто используют автомобильные покрышки. Основание ходовой части состоит из ванны, рамы или любого другого металлического каркаса. Для системы управления берутся разнообразные составляющие или применяются уже готовые элементы управления мотоциклов или автомобилей, а также тракторов. Самодельный гусеничный вездеход, своими руками изготовленный, имеет систему питания, которая представлена топливным баком, бензиновым или дизельным.
Технология изготовления
Легкие гусеничные вездеходы своими руками изготавливаются по определенной технологии. Их создание начинается со строительства кузова, который должен иметь высокую прочность и полную водонепроницаемость. Основа самодельного транспорта должна быть жесткой, поэтому берутся стальные трубы, способные противостоять любым физическим нагрузкам, возникающим из-за движения. Затем начинают изготавливать гусеницы. Для этого берут обыкновенную листовую резину и создают кольцевую резину. На ее внешнюю сторону при помощи заклепок ставят небольшие алюминиевые лопатки, а с внутренней стороны устанавливают необходимые ограничители, ширина шага которых равняется ширине резины колес.
Следующий этап заключается в том, что выполняется выведение мостов от автомобиля через отверстия, которые специально для этого были сделаны в кузове. В качестве защиты используются резиновые муфты. Крепится резиновая лента таким образом, чтобы колеса располагались прямо по центру ограничителей.
Вывод
Таким образом, это средство передвижения является незаменимым транспортом в труднодоступной местности, где практически отсутствуют дороги. Обладая инженерными и техническими качествами, можно без труда создать гусеничные вездеходы своими руками, чертежи которых помогут правильно сконструировать такой агрегат.
Для чего нужны самодельные вездеходы на гусеницах и кто их делает?
Многие из нас любят что-нибудь создавать собственными руками. Согласитесь, ведь это так приятно, когда видишь свое готовое творение, особенно с которым пришлось немало помучиться. Некоторые предпочитают изготовлять различные украшения, кто-то ограничивается оригами. Но есть и такие люди, которые интересуются сложными устройствами, такими как автомобили, трактора и прочая техника.
И мы сейчас с вами поговорим о том, кто и как изготавливает самодельные вездеходы на гусеницах.
Задачи техники
Перед тем как приступить к этой нелегкой работе, люди отвечают на такой вопрос: «Какое назначение будет иметь данная машина?» Они должны четко определить для себя, сколько всего пассажирских мест будет в вездеходе, в какие времена года, а также при каких условиях он будет эксплуатироваться, какую будет иметь грузоподъемность и так далее.
Как известно, в нашей стране есть две глобальные проблемы – дороги и дураки. И если последних вот уже много лет пытается исправить министерство образования, то дороги до сих пор оставляют желать лучшего. Поэтому на сегодняшний день самодельный вездеход на гусеницах будет гораздо уверенней себя чувствовать на наших ухабах, чем обычные автомобили.
Ведь ни для кого не секрет, что практически все автомобильные дороги, которые проходят между селами, не оснащены нормальным покрытием. В результате этого передвижение по ним на обычном транспорте в осенний и зимний период достаточно проблематично.
А заказывать вездеходы из-за рубежа довольно накладно по деньгам, и далеко не каждый может себе это позволить. Поэтому самодельные гусеничные вездеходы являются лучшим решением.
Большое количество приверженцев получила схема подобной техники у так называемых «самоделкиных». Справедливо будет обратить ваше внимание на тот факт, что построенные по данному принципу вездеходные механизмы значительно сложнее по своей конструкции, чем колесные автомобили. Как следствие — затраты на изготовление также будут большими. Но что касается эксплуатации, то в ней данная техника будет значительно превосходить свои колесные аналоги.
Творения уникальны
На сегодняшний день самодельные вездеходы на гусеницах имеются во многих частях нашей Родины. Парадокс заключается в том, что практически невозможно найти две абсолютно идентичные единицы данной техники. Это связанно с тем, что каждый владелец собирает свое чудо по особому проекту. И хотя принцип работы ходовых частей, силовых агрегатов и прочих узлов у всех очень сходен между собой, внешний вид довольно сильно разнится.
Что касается запчастей, то самодельные вездеходы на гусеницах могут оснащаться комплектующими от любой другой техники. Например, гусеницы нередко берутся от промышленных вездеходов или снегоходов, таких как «Буран» и аналогичных. Хотя некоторые мастера не боятся самостоятельно изготавливать эту часть для своей машины. Справедливо будет признать, что этот путь гораздо тяжелее и требует больших временных затрат.
Размер имеет значение
Самодельные вездеходы на гусеницах также отличаются по размерам. Кто-то сооружает просто огромные машины, но в большинстве случаев частные лица отдают предпочтение так называемым «крохам». Ведь для многих данная техника нужна исключительно для того, чтобы передвигаться без каких-либо проблем по плохим дорогам или в крайнем случае по пересеченной местности. Согласитесь, форсировать болота и озера, преодолевать холмистую местность и тому подобное изъявляет желание далеко не каждый. Именно по этой причине небольшая техника преобладает над большой.
Многие наши соотечественники, которые являются ярыми охотниками, также предпочитают иметь данное творение. Хотя «Нивы» и «Уазы» отлично подходят для этой цели, но даже они не всегда могут преодолеть некоторые виды пересеченной местности. Как ни крути, гусеницы всегда показывали значительно лучшую проходимость, чем колеса. Поэтому некоторые охотники решаются изобрести такой вездеход самостоятельно, но по большей части они просто приобретают их у наших Кулибиных.
Финансовые препятствия
Изобретатели, как правило, стеснены в финансах, что значительно ограничивает их желания. Зачастую вначале проектируется один вариант машины, после того как изобретатель определяет свои возможности (в финансовом плане), первый вариант плавно переходит во второй, который значительно упрощается.
Например, при выборе мотора для своего вездехода хочется оснастить его мощным экземпляром, однако когда доходит до дела, то срабатывает принцип «использование подручных средств». В подавляющем большинстве под рукой оказываются двухтактные или, если очень повезет, четырехтактные силовые агрегаты от мотоциклов.
Автомобильный двигатель встречается гораздо реже. Соответственно, эти моторы и ставятся.
Прогресс обязан изобретателям
Как бы там ни было, но именно изобретатели прокладывали, прокладывают и дальше будут прокладывать путь прогрессу в автомобилестроении. Наши ученые смогли определить законы, необходимые для усовершенствования техники. Далее в дело должны вступать конструкторы. Эти специалисты воплощают идеи надежности, скорости, экономичности и прочие критерии в чертеж реальных машин. Причем они должны это сделать таким образом, чтобы выпуск многотысячных серий смог удовлетворять нужды не одного миллиона людей.
Не зря сказал один из наших отечественных ветеранов-автомобилистов, что конструктор автомобилей является конструктором всем конструкторам, поскольку обязан делать такие вещи, которые смогли бы удовлетворить наибольшее число жестких требований потребителя.
Энтузиазма не всегда хватает
К счастью, это не относится к частным Кулибиным, которые делают самодельные вездеходы для своих нужд.
В этом случае достаточно сделать такую машину, чтобы она справлялась с функциями, в которых нуждается сам изобретатель или тот человек, для кого это делается. К сожалению, такие люди руководствуются одним лишь энтузиазмом и фанатичным желанием творить. Поэтому они не могут проявить свой потенциал и рвение в полной мере в первую очередь из-за того, что значительно ограничены в финансовом плане.
Самодельный вездеход «Гризли» на шинах низкого давления — Сам себе мастер
Полтора десятка лет назад мы с сыном и братом построили охотничью избушку в тайге в 40 километрах от ближайшего поселка. Зимой легко добирались до нее на снегоходах, но летом и в межсезонье доехать до излюбленного места отдыха было не на чем, поскольку лесные просеки сплошь заболочены, заросшие, изобилующие глубочайшими колеями. Встал вопрос о создании транспорта, на котором можно было бы попасть на заимку в любое время года. Наиболее подходящим вариантом «вырисовывался» вездеход на колесах с шинами сверхнизкого давления — то, что надо для движения по болотам и слабым грунтам.
Специально съездил в Москву, чтобы посмотреть и пощупать шины от известной компании «Арктиктранс». Но… не внушили они мне доверия: резина тонкая, больше напоминающая китайский «пластик», из которого делают колеса для садовых тележек. Хотел было уже начать делать схожие по функциональным качествам покрышки самостоятельно. Для этого обычно используют шины от большегрузных грузовиков — срезают лишнюю резину, формируя новый протектор -изготавливают так называемые «ободрыши». Однако как раз в этот момент в продаже появились фирменные шины «Авторос». Снова посетил столицу, колеса понравились, и я их заказал. С этой покупки, по сути, и началось создание моего вездехода.
Сначала, за полтора месяца, изготовил ходовую модель, на которой прикинул компоновку агрегатов и отработал конструкцию трансмиссии будущей машины. Прототип оказался настолько удачным, что больше ничего додумывать и переделывать, кроме кузова, не пришлось. А опытная машина стала полноценной «рабочей лошадкой», и она до сих пор находится в эксплуатации у брата.
Поняв, каким должен быть будущий вездеход, «заложил стапель», и через три месяца машина была готова. Трудился в основном по выходным и вечерами, «черную» работу помогал делать внук. Использовался минимум оборудования: небольшой токарный станок, школьный фрезерный станок, «болгарка», сварка в среде защитного газа, пропановый резак.
Плоская рама сварена из профильной трубы сечением 60x80x1,5 мм. Мосты взял от УАЗа, однако серьезно их модернизировал, так как «родные» не подходят по длине — с учетом широких колес нужно существенно увеличивать колею машины. Но если взять передний «уазовский» мост и расширить его на 380 мм, чтобы с обеих сторон были одинаковые длинные полуоси, то все встает на свои места. Так я и поступил — установил и спереди, и сзади идентичные мосты, передние. К слову, «ТРЭКОЛ» — известный производитель вездеходов на «пневматиках» — ставит сзади расширенный задний мост (тоже «уазовский»). Но это, на мой взгляд, слабое место конструкции — полуоси, заменяющие заводские, частенько ломаются под большой нагрузкой.
Я предпочел максимально использовать штатные автомобильные детали. Сделал следующим образом: с короткого чулка моста отрезал фланец крепления шаровой опоры и к остатку чулка встык приварил необходимой длины отрезок от длинного чулка с фланцем. Это обязательно нужно делать в специальном кондукторе, чтобы избежать малейшего перекоса детали. Таким образом, все четыре полуоси на моем вездеходе одинаковые, заводские.
Салон вездехода рассчитан на 4-5 человек, при этом в нем есть возможность устроить три спальных места. Также в нем есть стол-трансформер, а в крышу я врезал люк. Сиденье водителя расположено, само собой, в передней части машины, но не так, как на автомобилях. Поскольку арки передних колес глубоко вдаются в салон, расстояние между ними составляет всего 1050 мм, поэтому место водителя расположено по центру. За ним находится моторный отсек, в котором установлен двигатель ВАЗ-11113 в сборе с коробкой передач. Правда, в отличие от автомобиля «Ока», на котором он применяется, этот мотор развернут вдоль, так что приводы КПП «смотрят» вперед и назад.
К заднему фланцу крепится короткий кардан, соединяющий силовой агрегат с раздаткой от BA3-21213. Понятно, чтобы такая схема работала, дифференциал в КПП нужно заблокировать. Тогда оба ведомых вала КПП будут вращаться синхронно. Задний, как уже замечено, служит для привода шасси машины, а передний вал можно использовать для подключения каких-нибудь вспомогательных механизмов: например, механической лебедки, циркулярной пилы или станка для переработки кедровых шишек. Управление КПП и РК осуществляется через самодельные кулисы.
Радиатор охлаждения использован от ВАЗ-2109, он снабжен двумя автономными вентиляторами. Один штатный, он, как и на автомобилях, срабатывает от датчика температуры охлаждающей жидкости. А для тяжелых режимов эксплуатации в воздуховоде установлен еще один вентилятор с двойным режимом принудительного обдува, он нагнетает воздух в подводящий туннель.
Как я уже отметил, дороги, по которым мне приходится ездить на вездеходе, заросли мелколесьем. А подчас и вовсе нет никаких дорог — только направление! В таких условиях традиционное рулевое управление, с тягами спереди — это уязвимая часть машины.
Заниматься правкой согнутой рулевой тяги посреди тайги не хотелось, поэтому я применил гидрообъемную схему рулевого управления. Использовал насос-дозатор от трактора МТЗ-80, работающий в паре с гидронасосом марки ZF, который применяется на УАЗе, «ГАЗели» или «Ниве» для привода ГУРа. Насос, доработанный под давление 120 кг/см2, обеспечивает контролируемое перемещение штока исполнительного гидроцилиндра на переднем мосту. Гидроцилиндры взял от зернокомбайна, самые маленькие из тех, что нашлись.
Поскольку сзади установлен передний «уазовский» мост, то грех было не сделать вездеход полноуправляемым. Задние колеса поворачиваются также при помощи гидравлики, только управление уже идет не от рулевого колеса, а от рычага, находящегося слева от водителя, на рамке сиденья. Он связан с односекционным гидрораспределителем 1Р40 без фиксации в крайних положениях. Контроль угла поворота задних колес осуществляется при помощи камеры заднего вида, установленной над задним левым колесом, ну и, конечно, по поведению машины в движении.
Жидкость практически не сжимается, поэтому управление задними колесами не имеет люфта. Поворачивать можно как на ходу, так и на месте. Подруливание требуется не так часто, но на узких лесных просеках с разбитыми колеями эта возможность оказалась весьма полезной.
Так же как и традиционное рулевое управление, привычные тормоза, с колесными тормозными механизмами, для вездехода не лучшее решение. Они будут быстро изнашиваться, ведь техника большую часть времени месит грязь, смешанную с водой — идеальный абразив. Поэтому куда предпочтительнее трансмисионные тормоза, и я установил именно такие. Тормозные диски смонтированы на хвостовиках главных передач мостов. И диски, и тормозные механизмы использованы от той же «Оки», и надо заметить, они неплохо справляются со своей задачей даже без вакуумного усилителя.
Эскизов и чертежей при изготовлении вездехода я не делал, все подгонялось по месту — привычка! А идеи приходили по мере изготовления. Каркас кузова изготовлен из профильных труб сечением 15×15 мм, 40×20 мм и 50×25 мм.
Он жестко приварен к раме, снаружи обшит алюкобондом — современным отделочным материалом, представляющим собой полимер, зажатый между двумя тонкими листами алюминия. Он легкий, обладает неплохими термоизолирующими свойствами и не ржавеет. Панели крепятся к каркасу на заклепках. На днище постелил ламинированную фанеру толщиной от 9 до 12 мм. Между задними сиденьями пол двойной, а для удобства посадки он немного приподнят. Образовавшаяся под ним ниша используется для хранения запчастей и инструмента.
Посадочных мест для пассажиров в салоне получилось даже больше, чем планировалось — шесть. Как и задумывалось, в нем есть возможность трансформации для ночлега троих человек. На задней двери закреплен удобный откидной столик. На крыше смонтирован багажник, рассчитанный на 500 кг полезной нагрузки.
Передние стекла — как у техники, выпускающейся серьезными заводами, — триплекс, толщиной 8 мм. Они были изготовлены на заказ, после чего вклеены в рамки. Эксплуатация уже доказала достаточную прочность и стекол, и их креплений.
На панели приборов ничего лишнего: указатели давления масла и уровня топлива, температуры охлаждающей жидкости, лампочки зарядки, контроль включения зажигания, тумблеры освещения и видеокамер. В салоне установлена мультимедийная система с GPS-навигацией.
Вездеход, который я назвал «Гризли», успешно эксплуатируется уже три года. За это время внес только одно изменение — установил автоматическую блокировку «Иж-Техно» в задний мост, которая жестко связывает между собой правое и левое колеса, но при поворотах на твердой сухой дороге позволяет им проворачиваться относительно друг друга. С ней увереннее себя чувствуешь на бескрайнем бездорожье.
Конечно, «засадить» можно любую технику, поэтому трехтонная электрическая лебедка спереди лишней не будет. Впрочем, за все время и 10 ООО км пробега пользовался я ею от силы пару раз. Там, где проезжает «Гризли», даже гусеничный транспортер ГАЗ-71 не всегда проходит. Вездеход я использую круглогодично, в основном для того, чтобы добраться до своей таежной заимки.
Радует комфорт, большая полезная нагрузка и неплохая скорость движения по тайге, доходящая до 15 км/ч.
Самодельных гусеничных машин сборного производства
Заинтересованы ли вы в постройке собственного или покупке гусеничного транспорта? Будь то работа или отдых, вот некоторые из лучших дизайнов и прототипов, которые вы не можете пропустить, увидев сами:
Гусеничный мотоциклдля любой местности
Вот то, что вы, вероятно, никогда раньше не видели: концептуальный автомобиль, разработанный для Мишлен, с одинарной гусеницей, но похожий на мотоцикл. Он должен кататься по любой поверхности, будь то песок или даже грязь.Плохая часть? Это всего лишь концепция и, вероятно, в ближайшее время не появится на производстве. http://pedal-dozer.com/tracked-electric-locomotive/
Восстановленный антикварный автомобиль с половиной гусеницы
Когда дело доходит до проектов с Creeper Track Society, нет предела.
В этой реставрации участвовал Citroën Kegresse P17E, в котором задние шины были заменены гусеничной системой вместо новой резины. Кроме того, передние колеса были оставлены в покое, чтобы восстановленный автомобиль мог двигаться более эффективно, не создавая излишней нагрузки на заднюю гусеницу.http://pedal-dozer.com/half-track-resturation-project/
Лучший гусеничный автомобиль для снега: VW Bus
Как это выглядит, если смешать гусеничное шасси со старым автобусом VW 1966 года выпуска? Этот. Нет, это не грузовой автомобиль Prinoth; это твой личный снегоход! Сцепление настолько хорошее, что вы можете использовать его, чтобы выбраться из Timberline Lodge или отеля Overlook, не беспокоясь о том, застрянете ли вы на морозе. http: // педаль-бульдозер.com / гусеничный-vw-snow-bus /
Съемный зажим на гусеницы для вашего грузовика
Помните, как в детстве играли с пластиковыми строительными блоками и просто хватали лишние на ходу? Эти грузовые гусеницы Track N Go почти так же хороши! Добавьте их в свой грузовик или внедорожник, чтобы легко проезжать по пересеченной местности.
Устанавливаются всего за 15 минут. Когда они вам не понадобятся, просто положите их обратно в кузов грузовика. http://trucktracks.com/en/
Гусеничная газонокосилка с дистанционным управлением
Не решаетесь косить крутой склон на своем участке? Вы бы предпочли отдохнуть в тени, управляя газонокосилкой с помощью удобного ручного управления? Тогда эта газонокосилка на гусеничном ходу станет вашим выбором.Зачем подвергать себя опасности, если в гамаке можно выполнять тяжелую работу в саду? http://pedal-dozer.com/remote-controlled-tracked-lawnmower/
Крутые гусеничные машины: личный автомобиль-жучок VW на гусеницах
Это танк или слизняк? Ничто не будет стоять на вашем пути, когда вы возите этого малыша по городу. Вы видели, что треки тоже самодельные? Единственное, о чем вы можете беспокоиться, — это протискиваться и выходить из дверей типа «крыло чайки».http://pedal-dozer.com/vw-bug-tracked-vehicle/
Персональные гусеничные автомобили для крестьян и фермеров
Yvon Martel предлагает гусеничную тележку с одним или двумя «личными локомотивами», которую можно использовать для буксировки или буксировки всего, от продуктов до срубленных деревьев вокруг вашей собственности.
Или вы можете даже представить, что это ваша собственная группа ездовых собак, и соскользнуть с нее сзади после вашего первого снегопада. Это не работает не только в замерзшей тундре; Вы также можете использовать его на гравийных дорогах и тропах.http://pedal-dozer.com/tracked-electric-locomotive/
Сделайте свои собственные самодельные треки
Хотите создать свои собственные матовые дорожки? Пока у вас есть оборудование и необходимые принадлежности, вы можете делать то же самое, что и Donn DIY, и делать свои собственные!
См. Краткий обзор пошагового процесса здесь: https://www.youtube.com/watch?v=HYLazxjcFLk
Если вы предпочитаете более подробное видео с более подробным объяснением проекта, вы можете посмотреть это более длинное видео Экстрим Хагглундса о процессе создания дорожек своими руками: https: // www.youtube.com/watch?v=zrWx8yxtsWo
Инвалидная коляска на гусеничном ходу
Не позволяйте неподвижности или физическим недостаткам мешать отдыху на свежем воздухе. С инвалидной коляской Extreme Offroad вы можете гулять с друзьями по охоте, пересекать небольшие ручьи и быть в курсе того, что вам всегда нравилось. Ваша инвалидная коляска подъезжает прямо к гусеничной системе, избавляя от необходимости помогать при пересадке. К тому же, когда вы застряли в игре, вы сможете справиться с ней самостоятельно.https://www.youtube.com/watch?v=Qnrcr-rOcuw
Гусеничные тракторы Struck MAGNATRAC серии MH
Если вы хотите сэкономить, зарабатывать деньги, работая дома или в личном бизнесе, MAGNATRAC облегчит вам задачу. Выполняйте проекты от рытья бассейнов до раскопок подвалов и засыпки подъездных дорожек, не нанимая кого-то другого, кто сделает это за вас. Все, от ландшафтного дизайна до строительства, возможно с вашим собственным небольшим гусеничным транспортным средством.
MINI-DOZER MD196K для любителей — это отличный проект, сделанный своими руками, который можно построить самостоятельно или изменить в соответствии с вашим индивидуальным дизайном. https://struckcorp.com/products/magnatrac-rs196k/
Может быть, вы задумали что-нибудь посложнее для вашей усадьбы или небольшого коммерческого предприятия. Нет проблем! MAGNATRAC HM8000 предлагает различные конфигурации и насадки, так что вы можете использовать его для чего угодно. https://struckcorp.com/products/magnatrac-mh8000/
Маленькие гусеничные тракторы, такие как MAGNATRAC RS1000, являются хорошим промежуточным звеном для поселенцев и домовладельцев в сельской местности, которым нужна золотая середина между гусеничным комплектом DIY и гусеничным грузовиком.Он размером со среднюю ездовую косилку! https://struckcorp.com/products/magnatrac-rs1000/
Посмотреть различные модели в действии можно здесь:
границ | Осведомленность о местности с помощью гусеничного автомобиля с бортовым поворотом и пассивной независимой подвеской
1. Введение
В течение последнего десятилетия было разработано несколько роботизированных решений для поддержки людей, занятых в сельскохозяйственной и промышленной деятельности, например, при опрыскивании, добыче полезных ископаемых, уборке урожая, удобной транспортировке и мониторинге растений в тяжелых условиях.Кроме того, использование большого набора датчиков, таких как камеры RGB, лазеры, GPS и инерциальные датчики, позволяет роботам адаптировать свою систему к окружающей среде, обрабатывая входные данные по большому набору данных (Narvaez et al., 2017). В любом случае, хотя большинство предыдущих исследований внедорожных мобильных роботов фокусировалось на обнаружении препятствий (Schaefer et al., 2005), планировании пути (Elfes et al., 1999) и оценке положения (Henson et al., 2008), не так много внимания было уделено взаимодействию между роботом и ландшафтом и тому, как это взаимодействие влияет на производительность транспортного средства во время обычных операций.Несомненно, в большинстве сложных наружных работ классификация и характеристика местности являются ключом к автономности и безопасности робота: правильная оценка особенностей местности позволяет транспортному средству оптимизировать скорость и крутящий момент и, в частности, избегать опасных условия, которые могут повредить его двигательную систему или поставить под угрозу сам автомобиль. В качестве примечательного примера, определение типа местности имеет решающее значение для безопасности марсоходов для исследования планет, таких как марсоходы NASA / JPL (Rothrock et al., 2016). Подходы, описанные в литературе, используемые для определения характеристик местности, обычно требуют автономной обработки и специальных датчиков и устройств, которые могут быть дорогими и сложными в обращении в суровых условиях (Ojeda et al., 2006). Примеры экстероцептивного восприятия можно найти у Milella et al. (2015), где была представлена комбинация радара и монокуляра в рамках самообучающейся статистической системы для классификации сельскохозяйственных угодий. Локальный дескриптор, полученный в результате реконструкции трехмерной среды, был предложен Bellone et al.(2018) для оценки неровностей местности. Лазерные дальномеры и спектральные датчики изображения также были предложены для наземной идентификации, соответственно, в Broten et al. (2012) и Jin et al. (2015).
Другие исследователи исследовали методы классификации местности с использованием проприоцептивного зондирования. Например, методы классификации местности на основе ускорения были внедрены для планетарных вездеходов (Brooks and Iagnemma, 2005) и роботов для пересеченной местности (DuPont et al., 2008). Однако автомобили, принятые для испытаний, основаны на колесах и, как правило, не оснащены системами подвески (Маша и др., 2017; Reina et al., 2017a). Этот последний аспект можно рассматривать как ограничивающий фактор, поскольку неровности, с которыми можно столкнуться на местности, такой как вспаханная и каменистая почва или гравий, могут создавать непреднамеренные механические нагрузки на раму робота и датчики.
В этом исследовании предлагается метод определения характеристик местности с использованием гусеничного транспортного средства с бортовым поворотом и пассивной подвеской и путем определения набора параметров, основанных на физическом понимании механизмов, лежащих в основе взаимодействия транспортного средства с местностью, а именно, токов приводных двигателей, эквивалентная дорожка скольжения и спектральная плотность мощности, связанная с электрическими токами и вертикальными ускорениями тела.Первые два параметра строго связаны с мощностью, необходимой транспортному средству для преодоления препятствий на конкретной местности, т.е. песок создает большее сопротивление движению, чем асфальт; эквивалентная гусеница скольжения может использоваться для измерения величины проскальзывания, связанной с транспортным средством с противоскользящим управлением во время маневра рулевого управления. Расширенный фильтр Калмана (EKF) используется для поддержки оценки на основе модели, чтобы обеспечить онлайн-оценку скольжения; фильтр использует в качестве входных данных разницу между скоростями левого и правого гусениц, полученную с помощью поворотных энкодеров, установленных на обеих звездочках гусениц, и скорость транспортного средства, измеренную инерциальным блоком.Спектральная плотность мощности (PSD) вертикального ускорения описывает мощность сигнала как функцию частоты на единицу частоты (Li and Sandu, 2013). В нашем исследовании вертикальное движение робота контролируется амортизатором, установленным на каждом рычаге подвески.
Следуя бумажной организации, раздел 2 иллюстрирует модель автомобиля, использованную для этого исследования. Раздел 3 исследует, как транспортное средство взаимодействует с ее опорной поверхностью в процессе прямого и поворот движения и обеспечивает описание метода PSD.В разделе 4 представлены соображения и экспериментальные результаты, полученные на различных поверхностях с использованием гусеничного вездехода для проверки предлагаемого подхода. Раздел 5 завершает статью.
2. Материалы и методы
2.1. Аппаратная архитектура
Транспортное средство, использованное для этой исследовательской работы, представляет собой гусеничный робот с бортовым поворотом под названием «maXXII», который разрабатывается в университете Саленто. Он оснащен пассивной подвеской, как показано на рисунке 1. Вес автомобиля составляет Вт, = 40 кг, а его номинальная ширина колеи равна 0.95 м. Каждая гусеница (A) имеет ширину около 0,18 м и высоту 0,16 м и состоит из непрерывной полосы протекторов из синтетической резины для бездорожья, армированной стальной проволокой для обеспечения хорошего сцепления. практически на всех поверхностях. Каждая ходовая часть имеет форму параллелограмма с более продвинутым верхним передним колесом, чтобы помочь автомобилю преодолевать препятствия и подниматься по лестнице. Каждая гусеничная звездочка (B) приводится в движение двигателем постоянного тока 12 В с коробкой передач с максимальным выходным крутящим моментом 40 Нм и максимальной угловой скоростью 70 об / мин для общей выходной мощности около 400 Вт.Набор датчиков включает два оптических энкодера, установленных на каждом валу коробки передач, два датчика тока, RTK GPS и инерциальный измерительный блок с 3-осевым гироскопом, акселерометром и магнитометром для ориентации в соответствии с системой отсчета NED (север, восток, вниз).
Рисунок 1 . Первая версия автомобиля «maXXII», использованная для этой исследовательской работы.
2.2. Подвесная система
Пассивная подвеска автомобиля выполняет несколько задач, таких как поддержание контакта между резиновыми гусеницами и поверхностью местности, обеспечение устойчивости автомобиля и защита рамы автомобиля от всех ударов, возникающих на неровностях местности.Он работает вместе с резиновой прокладкой, холостыми колесами гусеницы, рамой и рычагами подвески, обеспечивая устойчивость и каким-то образом физически отделяя корпус транспортного средства от резиновой прокладки транспортного средства. Каждая гусеница включает пять холостых колес (A) и четыре однорычажных рычажных механизма подвески (B), поворотные шарниры которых ( O 1 , O 2 , O 3 ) устанавливаются непосредственно на Рама робота с четырьмя независимыми амортизаторами, которые позволяют одному колесу двигаться вверх и вниз с минимальным воздействием на другое колесо, как показано на рисунке 2.Система подвески была разработана для обеспечения достаточного вертикального движения колес, чтобы автомобиль мог преодолевать неровности местности. Когда холостое колесо соприкасается с неровностями, механизм подвески может допускать достаточное вертикальное движение, чтобы колесо не продолжало двигаться вверх, захватывая раму с такой же высокой скоростью, что вызывает большое вертикальное ускорение вдоль оси z; этот аспект очень важен, поскольку он снижает шум и вибрацию во время захвата датчика.На рисунке 3 представлен случай, когда холостое колесо движется в вертикальном направлении и достигает максимальных значений в грани (вверх), где H, = 0,10 м, и отбоя (вниз), при H, = — 0,05 м. Типичная конфигурация подвески представлена на рисунке 4, где можно увидеть, что происходит, когда транспортное средство пересекает небольшую неровность S ; в этом случае, как только транспортное средство сталкивается с неровностью, холостое колесо A вынуждено двигаться вверх, а затем второе холостое колесо B .Чтобы гусеничный ремень оставался натянутым, колесо T тянется вперед под действием пружинного натяжителя, в то время как колесо C опускается, чтобы удерживать ремень в своем положении. Другая типичная конфигурация подвески представлена также на фиг. 5, где транспортное средство проезжает небольшой неровность S ; в этой ситуации холостое колесо A очень близко к своему нормальному положению, так как оно движется в горизонтальной плоскости, в то время как холостые колеса B и C диаметрально противоположны, поскольку они пытаются натянуть гусеничный ремень под действием своего удара поглотители.Ролик натяжителя смещается наружу, чем в предыдущей конфигурации, потому что холостое колесо D перемещается вверх и уменьшает натяжение гусеницы впереди, поскольку транспортное средство движется вперед.
Рисунок 2 . Пассивная подвеска, применяемая на каждой гусенице, состоит из четырех рычагов и четырех амортизаторов.
Рисунок 3 . Однорычажные рычаги подвески с амортизаторами.
Рисунок 4 . Пример конфигурации подвески.
Рисунок 5 . Еще один пример конфигурации подвески.
При рассмотрении упрощенной системы подвески, показанной на рисунке 6, где наличие подрессоренной массы не учитывается и амортизатор имеет жесткость пружины k = 37,27 Н / мм, рычажный механизм имеет массу M 1 = 0,9 кг и длиной L = 0,1 м, холостое колесо имеет радиус r = 0,04 м, массу м = 0,5 кг и жесткость k p , можно записать уравнения для описания поведения подсистемы:
Iθ¨ = -gLcosθ (M12 + m) -k (L0cosα) 2sinθ-L2kpsinθ (1) I = M13L2 + m2r2 + mL2 (2)Рисунок 6 .Простая подсистема, состоящая из однорычажной навески с амортизатором.
Где I — выражение инерции для узла, состоящего из рычажного механизма подвески и холостого колеса, θ — это угол, связанный с угловым смещением рычага, θ¨ его вторая производная, а O — точка поворота для вращения движение рычажного механизма. Учитывая небольшие колебания, можно переписать выражение в (1) как:
Iθ¨ = -gL (M12 + m) -k (L0cosα) 2θ-L2kpθ (3) fn = 12π6 (k (L0cosα) 2 + kpL2) 2M1L2 + 3mr2 + 6mL2 (4)Последнее уравнение в (4) используется для выражения собственной частоты, связанной с системой подвески.
2.3. Архитектура программного обеспечения
ROS (Операционная система роботов) ROS (2007) используется как для управления транспортным средством, так и для считывания данных со всех датчиков, поскольку позволяет пользователю легко использовать большой набор библиотек, фильтров и инструментов для сбора и обработки поступающих данных. от датчиков; кроме того, пользователь может посылать команду Twist на транспортное средство и заставлять его двигаться в зависимости от линейных составляющих для скоростей (x, y, z) и от угловых составляющих для угловой скорости для осей (x, y, z).Система работает на процессоре AMD x86 на базе архитектуры SOC и объединяет мощный графический процессор для графической обработки и карту Wi-Fi для удаленного подключения; Операционная система, используемая для экспериментальных тестов, была Ubuntu с сервером ROS для обмена сообщениями с удаленной машиной, используемой в качестве клиента. На рисунке 7 представлена функциональная блок-схема, которая показывает аппаратный уровень, используемый для этой исследовательской работы, который включает инерционный датчик, Mti-300 от XSens, лазерные датчики, LMS-111 от SICK, два оптических кодера, два датчика Холла, два датчика напряжения. датчики и RTK GPS), модуль Wi-Fi, необходимый для удаленной связи с транспортным средством, приемник Bluetooth, который позволяет управлять автомобилем вручную, и двухканальный контроллер двигателя.Конкретный узел ROS был разработан на C ++, чтобы позволить транспортному средству обмениваться данными с датчиками, в то время как другой был разработан для отправки инструкций по перемещению в контроллер двигателя и для отправки полученных значений от датчиков по сети Wi-Fi.
Рисунок 7 . Функциональная блок-схема подержанного автомобиля.
3. Взаимодействие транспортных средств с местностью
3.1. Кинематическая модель автомобиля
Системы вождения, основанные на методе противоскольжения, обычно используются на гусеничных машинах, таких как гусеницы и военные танки для бездорожья.Для этого типа транспортных средств левая и правая гусеницы могут двигаться с разной скоростью как в прямом, так и в обратном режиме в зависимости от угловой скорости и направления звездочки. Из-за сложных площадок гусениц и взаимодействия с рельефом очень сложно точно описать правильную кинематическую модель для мобильных транспортных средств с бортовым поворотом. В этом случае правильное изучение пробуксовки колес играет ключевую роль в кинематическом и динамическом моделировании мобильных транспортных средств с бортовым поворотом; это потому, что информация о пробуксовке может описывать связь между угловой скоростью колеса и линейным движением платформы транспортного средства.Приложения для определения местоположения транспортных средств с бортовым поворотом, такие как расчет точного счета, строго полагаются на определение информации о проскальзывании, даже если эту информацию можно также использовать для извлечения и исследования условий местности. На рисунке 8 показаны принципы кинематики транспортного средства с бортовым поворотом при повороте по часовой стрелке с учетом фиксированной системы координат, расположенной справа, с началом координат в центре масс транспортного средства. Используя аналогичные свойства треугольника, можно получить уравнение для измерения радиуса поворота, учитывая соотношение между каждой стороной двух треугольников AFC и ADE , как в уравнениях (5) и (6).
v0vi = R + B2R − B2; R = B2 (V0Vi + 1 (v0vi − 1) = B2 (v0 + viv0 − vi) (5) ωz = vo + vi2R = vi (VoV-i-1) B (6)Рисунок 8 . Кинематика гусеничного транспортного средства с противоскользящим управлением во время маневра рулевого управления по часовой стрелке, где B — ширина кузова транспортного средства, V, 0 — скорость для внешней колеи, а Vi — скорость для внутренней колеи.
Следует отметить, что радиус поворота, вычисленный в уравнении (5), учитывается в предположении, что не возникают эффекты проскальзывания между холостыми колесами и резиновой гусеницей, а также между резиновыми накладками и землей во время маневра поворота.Однако в реальном мире эффекты заноса и проскальзывания между холостыми колесами, резиновыми гусеницами и поверхностью земли могут наблюдаться для всех транспортных средств с бортовым поворотом, поскольку скольжение необходимо, когда необходимо изменить направление движения транспортного средства. Как следствие, даже при низкой угловой скорости рулевого управления традиционного кинематического подхода недостаточно для правильного описания положения автомобиля в окружающей среде. Разница между скоростью движения транспортного средства и угловой скоростью звездочки может быть получена в результате эффекта продольного скольжения i , который можно хорошо описать как:
i = (1-Vrω) 100; (7) R ′ = B2 (v0 (1-i0) + vi (1-ii) v0 (1-io) -vi (1-ii)) (8), тогда как новая оценка скорости рыскания будет такой, как показано в следующем уравнении (9):
ωz ′ = vi (vo (1-i0) vi- (1-ii)) B (9)3.2. Расширенный фильтр Калмана для эквивалентной дорожки
Несмотря на то, что некоторые исследования полагаются на оценку заноса для определения местоположения транспортного средства (Martinez et al., 2005) и планирование пути (Pentzer et al., 2014), точной связи между эффектом продольного заноса и поведением транспортного средства не установлено. приобрел еще. Конечно, можно учесть почти все эффекты заноса и скольжения как результат взаимодействия между левой и правой резиновыми гусеницами и поверхностью земли; Стоит даже отметить, что эффекты скольжения вносят ошибку в показания энкодера, которые нельзя использовать для расчета положения транспортного средства.В этой работе концепция эквивалентной гусеницы, ранее введенная авторами (Reina, Galati, 2016), используется в качестве параметра для описания условий местности и классификации в зависимости от величины проскальзывания, вносимого в систему транспортного средства. Выразив угловую скорость транспортного средства ω z как:
, где B s — оцененная эквивалентная дорожка, можно реализовать наблюдатель состояния, используя EKF, расширив уравнение (10) на модель пространства состояний с дискретным временем (Reina et al. k + 1 — это обновленный вектор состояния, а P k +1 — обновленная оценка ковариации ошибки.Оценка пробуксовки рассчитывается только во время маневров при повороте, поскольку при прямолинейном движении фильтр отключается из-за отсутствия возбуждения. Следует отметить, что измерение дорожки скольжения остается ограниченным. Когда транспортное средство движется по прямой, числитель и знаменатель в уравнении Bs = ΔVωz-1 являются бесконечно малыми величинами одного и того же порядка, и это приводит к конечным значениям B s .
3.3. Анализ токов двигателя
В отличие от колесных транспортных средств, где часть протектора шины, касающаяся поверхности местности, очень мала, а давление на грунт может достигать очень высоких значений, гусеничные транспортные средства характеризуются большим отпечатком пальца на поверхности почвы и более низким уровнем грунта. давление.Кроме того, значение максимального тягового усилия F max , которое может быть создано гусеничным транспортным средством, создается за счет касательного напряжения местности, τ max , и площади контакта A, как показано на следующее уравнение:
Fmax = Aτmax = Ac + Wtanϕ (17), где A = 0,220 м 2 — площадь контакта для обоих путей, а W = 392 N — нормальная нагрузка, тогда как c, и ϕ строго связаны с типом местности.Поскольку в электромобилях тяговое усилие, тяга и крутящий момент можно рассматривать как примерно пропорциональные току двигателя постоянного тока:
, где T r — постоянная крутящего момента двигателя, а τ = 60 — передаточное число коробки передач. Таким образом, измеряя токи левого и правого электродвигателей при прямолинейном движении с постоянной скоростью, можно получить косвенную оценку сопротивления движению для конкретных условий местности, учитывая геометрию пути и вертикальную нагрузку.Из-за особой конструкции трассы следует отметить, что амплитуда пиков тока и их период изменяются в зависимости от физических характеристик местности. Неровности местности создают различную передачу мощности на гусеницы, требуя большего или меньшего крутящего момента двигателя. На асфальте значения тока двигателя имеют регулярные пики и периоды, поскольку поверхность почти плоская и не включает шероховатости; в этом случае ограничивается амплитуда электрического тока. На гравийных или каменных почвах значения тока имеют несколько высоких пиков из-за наличия обломков и неровностей, в то время как песчаный ландшафт характеризуется низкими пиками, но наибольшей амплитудой тока.Это происходит потому, что песок обладает большей деформируемостью, чем асфальт, и обеспечивает большую площадь контакта дорожек.
3.4. Вертикальные ускорения
Вибрация гусеничного транспортного средства на местности сильно отличается от отклика транспортного средства на колесах. Итак, для определения точной динамической модели гусеничного транспортного средства очень важно изучить реакцию транспортного средства на вибрацию. В линейных системах существует прямая линейная зависимость между входными и выходными сигналами.Как правило, система транспортного средства, которая определяется своей передаточной функцией, принимает во внимание входные данные, представляющие неровности местности, и генерирует выходные данные, представляющие вибрацию транспортного средства. В этом случае функция частотной характеристики может быть определена как отношение выходного сигнала к входному в установившихся условиях. Если можно рассмотреть упрощенную модель с одной степенью свободы для транспортного средства и как входные, так и выходные значения могут быть выражены в терминах перемещений и вибрации подрессоренной массы, когда выходная мощность рассчитывается в терминах ускорений, тогда модуль передаточной функции H ( f ) выражается следующим образом:
| (H (f) | = (2πf) 211− (ffn) 2 (19), где f — частота возбуждения, а f n — собственная частота системы.Коэффициент демпфирования не входит в уравнение (19), поскольку амортизатор, используемый транспортным средством, работает только с пружиной без амортизаторов. Если передаточная функция конкретной системы известна, то можно выразить соотношение между спектральной плотностью мощности на входе S g ( f ) и спектральной плотностью мощности на выходе S v ( f ) всей системы следующим образом:
Sv (f) = | H (f) 2 | Sg (f) (20)При рассмотрении линейных систем это соотношение показывает, как спектральная плотность выходной мощности связана со спектральной плотностью входной мощности через квадрат модуля передаточной функции.Спектральная плотность мощности определяет, как мощность сигнала распределяется по частоте, и она строго коррелирует с взаимодействием между профилем местности и гусеничной лентой, а также между лентой и гусеничной звездочкой. В отличие от колесных транспортных средств, которые обычно показывают только один пик в частотном ответе, транспортное средство, используемое для этого исследования, показало четыре различных и отдельных пика и четыре нечетных гармоники в целом. Изучение этого важного аспекта позволяет найти подходящий отпечаток для каждого профиля местности.
Функция спектральной плотности мощности также использовалась для изучения поведения тока двигателя в установившемся режиме, когда транспортное средство движется прямо в течение не менее 30 с и с максимальной скоростью по разным местностям. Это дает общее представление о спектральном распределении энергии и текущей сигнатуре для каждого профиля местности.
4. Результаты экспериментов
4.1. Полевые эксперименты
Для проверки метода и получения данных было проведено несколько тестов на различных поверхностях местности: песке, гравии, грязи и асфальте.На рисунке 9 показан аэрофотоснимок испытательного поля, полученного с помощью Google Earth (40 ° 7 ′ 56,0856 ″ с.ш., 18 ° 30 ′ 2,2356 ″ в.д.), используемого для экспериментальных кампаний (слева), которое находится в Отранто, Италия и вид автомобиля, движущегося по небольшим естественным неровностям (справа). Во всех экспериментах машина «maXXII» была вынуждена выполнить два основных движения примитивов и, в частности, прямую линию с постоянной скоростью 0,75 м / с с последующим маневром рулевого управления с постоянной скоростью поворота 45 град / с. . Во время каждого теста с помощью утилиты rosbag, предоставляемой ROS, регистрировался набор данных, включая токи двигателя, угловые скорости для звездочек гусеницы и ускорения по вертикальной оси с частотой F с = 120 Гц.Для каждого ландшафта был определен «отпечаток пальца» путем объединения конкретных значений электрических токов, эквивалентного трека и спектральной плотности мощности как электрических токов, так и вертикальных ускорений; после этого для обучения модели классифицированным данным использовался инструмент обучения классификации.
Рис. 9. (A) Аэрофотоснимок испытательного поля в бокситовом карьере, (B) транспортное средство, движущееся по естественным неровностям.
4.2. Оценка местности
Зарегистрированные значения для эквивалентного пути показаны на Рисунке 10, где можно проверить поведение транспортного средства при поворотах по песку, гравию, грязи и асфальту.Все основные значения представлены в Таблице 1, а максимальная эквивалентная длина пути 1,329 м была зафиксирована во время испытания по грязи, где влажная поверхность вызывает самый высокий эффект скольжения, а асфальт показал самое низкое среднее значение — всего 1,159 м.
Рисунок 10 . Эквивалентные значения дорожек для песка, гравия, грязи и асфальта.
Таблица 1 . Эквивалентные значения треков для разных ландшафтов.
Более того, токи двигателя демонстрируют различное поведение на каждой местности, показывая широкие и узкие пики тока на асфальте и гравии и почти плоскую тенденцию на грязи и песке.В этих двух последних случаях амплитуда тока была выше, чем на асфальте и гравии, поскольку песок и грязь более гибкие и предлагают большую площадь контакта для гусениц, что вызывает запрос на более высокое тяговое усилие, как показано на Рисунке 11, где синий линия относится к току левого двигателя, а красная линия относится к току правого двигателя; смещение между обоими токами происходит из-за различных внутренних характеристик двигателя и рассеиваемой мощности. Средние значения тока приведены в таблице 2 и относятся к прямым путям.
Рисунок 11 . Значения тока двигателя для песка, гравия, грязи и асфальта.
Таблица 2 . Эквивалентные значения треков для разных ландшафтов.
Спектральная плотность мощности была вычислена по выборке с временным интервалом t = 10 с с использованием ускорений вдоль оси Z транспортного средства, записанных с инерциального датчика, и показывает, как гусеницы взаимодействуют с профилем местности, как есть. можно увидеть на рисунке 12.
Рисунок 12 .Значения спектральной плотности мощности для песка, гравия, грязи и асфальта.
В частности, стоит отметить, что более высокое значение спектральной плотности мощности было зарегистрировано на уровне около 10 Гц для всех испытаний, показывая своего рода внутреннюю периодичность транспортного средства, как показано в Таблице 3. Конкретная конструкция трассы генерирует в общей сложности четыре гармоники. для каждого ландшафта: первый центрируется на частоте 10 Гц для всех ландшафтов, кроме грязи. Третья гармоника находится примерно на 30 Гц, пятая — на 50 Гц и седьмая гармоника — на 70 Гц.Густая грязь снижает подвижность всей трассы, и это вызывает очень медленную частотную характеристику, в то время как асфальт обеспечивает гораздо более отзывчивый и реактивный профиль местности.
Таблица 3 . Типичные значения СПМ вертикального ускорения тела.
Предыдущий метод, основанный на функции спектральной плотности мощности, применялся также к токам двигателя при прямолинейном движении, чтобы добавить и улучшить информацию о сигнатуре профиля для каждой местности.
Для этой конкретной ситуации спектральная плотность мощности была вычислена с использованием метода Велча, который основывается на концепции использования оценок спектра периодограммы в результате преобразования сигнала из временной области в частотную для уменьшения шума в предполагаемой спектры мощности в обмен на уменьшение разрешения по частоте. Этот метод применяется как к левому, так и к правому мотору; среднее значение амплитуд их СПМ рассматривается как дополнительный параметр для характеристики местности.В таблице 4 представлены некоторые типичные значения амплитуд PSD, применяемых к токам двигателя на различных участках.
Таблица 4 . Спектральная плотность мощности.
4.3. Алгоритм классификации
После 100 реальных кампаний испытаний, средние значения тока двигателей и спектральной плотности мощности как для ускорений по оси Z, так и для тока двигателей были записаны для каждого профиля местности путем запуска тестов для t = 40 с в течение прямая линия на определенной местности, в то время как эквивалентный путь был получен во время маневра рулевого управления на той же местности, с t = 10 с, чтобы создать реляционную базу данных, в которой каждая местность формально описывается диапазоном средних значений.На рисунке 13 показаны образцы средних значений, относящиеся к некоторым основным профилям местности. Данные были сохранены в текстовом файле, где каждый массив отсчетов состоял из четырех числовых значений (эквивалентная дорожка, ток двигателей, PSD по ускорениям, PSD по токам). Впоследствии вероятностная графическая модель, основанная на байесовской сети, представляющая группу переменных и их условных зависимостей с использованием направленного ациклического графа (DAG), была разработана вдоль узла ROS для сравнения полученных в режиме онлайн данных датчиков с набором данных, хранящимся в базе данных.Этот узел ROS использовался для вывода оценок профиля местности в режиме онлайн путем запуска вероятностного алгоритма для данных в реальном времени, поступающих от датчиков транспортного средства.
Рисунок 13 . Справочные значения для некоторых профилей местности.
5. Заключение
В этой статье был представлен метод определения характеристик местности, в котором использовался гусеничный автомобиль с бортовым поворотом и независимой пассивной подвеской. Он основан на оценке трех параметров, которые зависят от местности: токов двигателя, эквивалентного пути и спектральной плотности мощности.Эти параметры можно измерить во время нормального вождения, отслеживая движение транспортного средства, токи двигателя и ускорения по вертикальной оси. Наблюдатель Калмана на основе модели был введен для оценки скольжения, в то время как функция спектральной плотности мощности использовалась для изучения вибрационного отклика транспортного средства для различных профилей местности. Эксперименты показывают, что классификатор может эффективно различать четыре типа профилей местности, включая асфальт, гравий, грязь и песок с высокой точностью более 89% для гравия и песка, как показано на Рисунке 14.Обнаружение грязи представляет собой показатель успешности около 72% и требует дальнейших исследований из-за его непредсказуемости, в основном на гусеничных транспортных средствах. Дальнейшее продолжение этого исследования также рассмотрит смещение и положение подвески путем считывания данных с линейных потенциометров, установленных параллельно на каждом амортизаторе, чтобы исследовать частотную характеристику для каждой подвески.
Рисунок 14 . Точность предлагаемого метода классификации.
Доступность данных
Наборы данных, созданные для этого исследования, доступны по запросу соответствующему автору.
Авторские взносы
Оба автора внесли значительный вклад в концепцию и дизайн исследования. Они в равной степени занимались анализом и интерпретацией данных, а также написанием рукописи.
Финансирование
Исследование, приведшее к этим результатам, получило финансирование от Европейской комиссии Horizon 2020 в соответствии с соглашением о гранте n. 821988 ADE.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Список литературы
Беллоне, М., Рейна, Г., Кальтаджироне, Л., и Вад, М. (2018). Изучение проходимости из облаков точек в сложных сценариях. IEEE Trans. Intell. Транспорт. Syst. 19, 296–305. DOI: 10.1109 / TITS.2017.2769218
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Брукс, К. и Ягнемма, К. (2005). Классификация местности на основе вибрации для планетоходов. IEEE Trans. Робот. 21, 1185–1191. DOI: 10.1109 / TRO.2005.855994
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Бротен, Г. Д., Маккей, Д., и Коллиер, Дж. (2012). «Вероятностное обнаружение препятствий с использованием карт местности 2 1/2 D», Труды 9-й конференции 2012 г. по компьютерному зрению и зрению роботов (CRV) (Торонто, ОН), 17–23.
Google Scholar
DuPont, E., Moore, C., Collins, E., and Coyle, E. (2008). Метод частотной характеристики для классификации местности в автономных наземных транспортных средствах. Автономные роботы 24, 337–347.DOI: 10.1007 / s10514-007-9077-0
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Эльфес, А., Бергерман, М., Карвалью, Дж. Р. Х., Пайва, Э., Рамос, Дж., И Буэно, С. (1999). «Робототехнические комплексы« воздух-земля »для совместных приложений: концепции и предварительные результаты», в 2-я Международная конференция по полевой и служебной робототехнике (Питтсбург, Пенсильвания), 75–80.
Google Scholar
Хенсон Г., Мейнард М., Димитоглоу Г. и Лю X. (2008). «Алгоритмы и анализ производительности для навигации по маршруту автономных роботов, управляемых Акерманом», в Труды 8-го семинара по показателям производительности для интеллектуальных систем (Гейтерсбург, Мэриленд), 230–235.DOI: 10.1145 / 1774674.1774710
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Цзинь П., Ли П., Ван, К., Пу З. (2015). Разработка и применение новых параметров спектральных характеристик для классификации типов почвенной соли на засушливых землях. Ecol. Индикат. 54, 116–123. DOI: 10.1016 / j.ecolind.2015.02.028
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ли, Л. и Санду, К. (2013). Стохастическое моделирование 1-мерных и 2-мерных профилей местности с использованием подхода полиномиального хаоса. Внутр. J. Vehicle Des. 63, 305–326. DOI: 10.4271 / 2005-01-3559
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Мартинес, Дж., Мандоу, А., Дж. Моралес, С. П., и Гарка-Сересо, А. (2005). Приближенная кинематика гусеничных мобильных роботов. Внутр. J. Робот. Res. , 24, 867–878. DOI: 10.1177 / 02783648239
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Маша Д., Берк М. и Твала Б. (2017). «Методы оценки скольжения для проприоцептивной классификации местности с использованием гусеничных мобильных роботов», в Ассоциация распознавания образов Южной Африки и робототехники и мехатроники (PRASARobMech) (Блумфонтейн), 1–7.
Google Scholar
Милелла А., Рейна Г. и Андервуд Дж. (2015). Самообучающаяся структура для статистической классификации местности с использованием радара и монокулярного зрения. J. Полевой робот. 32, 20–41. DOI: 10.1002 / rob.21512
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Нарваез Ф., Рейна Г. и др. (2017). Обзор методов ранжирования и визуализации для фенотипирования точного земледелия. IEEE ASME Trans. Мехатрон. 22, 2428–2439.DOI: 10.1109 / TMECH.2017.2760866
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Охеда Л., Боренштейн Дж., Витус Г. и Карлсен Р. (2006). Характеристика и классификация местности с помощью мобильного робота. J. Полевой робот. 23, 103–122. DOI: 10.1002 / rob.20113
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Пентцер, Дж., Бреннан, С., Райхард, К. (2014). Прогнозирование кинематики робота с бортовым поворотом на основе моделей с использованием онлайн-оценки мгновенных центров вращения гусениц. J. Полевой робот. 31, 455–476. DOI: 10.1002 / rob.21509
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рейна, Г., Пайано, М., и Бланко-Кларако, Дж. (2017b). Оценка параметров транспортного средства с использованием оценщика на основе модели. мех. Syst. Сигнальный процесс , 87, 227–241. DOI: 10.1016 / j.ymssp.2016.06.038
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рейна Г. и Галац Р. (2016). Оценка местности на основе скольжения с бортовым поворотом. Vehicle Syst.Dynam. 54, 1384–1404. DOI: 10.1080 / 00423114.2016.1203961
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рейна Г., Милелла А. и Галати Р. (2017a). Оценка местности для точного земледелия с использованием динамического моделирования транспортных средств. Bios. Англ. 162, 124–139. DOI: 10.1016 / j.biosystemseng.2017.06.025
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ротрок, Б., Папон, Дж., Кеннеди, Р., Оно, М., и Хеверли, М. (2016). «SPOC: классификация местности на основе глубокого обучения для миссий марсохода», в AIAA Space Forum (Лонг-Бич, Калифорния), 1–12.
Google Scholar
Шефер, Х., Лукш, Т., и Бернс, К. (2005). «Обнаружение и предотвращение препятствий для мобильной наружной робототехники», конференция EOS по промышленной визуализации и машинному зрению, 13–15 июня, (Мюнхен).
Google Scholar
Лучшая цена на вездеходы — Отличные предложения на вездеходы от мировых продавцов внедорожников
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для вездехода.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот топовый вездеход станет одним из самых популярных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели свой вездеход на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в вездеходе и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести вездеход по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Продажа вездеходов— новые и б / у
Поиск Поиск
изменение языка Нидерланды | Nederlands Международный | английский Deutschland | Deutsch Бельгия | Nederlands Belgique | Français Франция | Français Польша | Polski Испания | Español Италия | Italiano Португалия | Português Česká republika | ЧешкаНовый российский вездеход может ездить по сложным дорогам (ВИДЕО)
TechПолучить короткий URL
По данным журнала Popular Mechanics, вскоре после того, как Минобороны России представило новый вездеход, во всем мире появилось много челюстей.
Министерство опубликовало кадры гусеничного вездехода-амфибии ТТМ-4902 «Руслан», который предназначен для перевозки российских солдат в суровых условиях, таких как Арктика или глубокая тайга.
Руслан — результат совместного проекта ООО «Транспорт» и Нижегородского университета.
Вездеход может перевозить до 22 человек внутри или 2,5 тонны груза. У Руслана есть четыре различных набора гусениц с независимым питанием, чтобы обеспечить максимальную производительность в самых тяжелых климатических условиях.
Несмотря на свои размеры и неуклюжий вид, Руслан может проехать 46 км в час (29 миль в час) и двигаться со скоростью приличного пловца в воде — 8 км в час.
Руслан имеет две модификации — гражданскую и военную. Единственная разница между ними заключается в том, что военная модель получила дополнительную броневую защиту и более мощный двигатель, сообщает Popular Mechanics.
Обе версии разделены на два раздела. В первом отсеке находится двигатель автомобиля и шесть пассажиров, а во втором — 16 мест.Разработка нового вездехода происходит в то время, когда мировые державы, включая Россию и США, начинают борьбу за Арктику и ее огромные природные ресурсы.
Согласно недавнему отчету МЧС России, оценочная стоимость природных ресурсов в арктическом регионе России превышает 30 триллионов долларов. Правительство прогнозирует, что в будущем добыча нефти и газа в России будет в основном сосредоточена на шельфе арктических морей.
Многоцелевой вездеход NORINCO CS / VP4 (Китай)
В недавнем прошлом корпорация NORINCO, один из крупнейших китайских производителей военной техники, представила целое семейство боевых и вспомогательных машин различных типов.Она разработала новое многоцелевое легкое шасси, которое впоследствии стало основой для ряда специализированных моделей с тем или иным вооружением. Базовое шасси этого семейства известно под официальным названием CS / VP4.В последние годы руководство Китайской Народной Республики, развивая свои вооруженные силы, уделяет особое внимание воздушно-десантным войскам. Специально для этого рода войск разработаны новые образцы техники, обладающие необходимыми характеристиками и возможностями. При этом новые машины предлагаются не только китайской армии, но и зарубежным заказчикам.В этом десятилетии было представлено несколько новых разработок такого рода.
Внедорожники NORINCO CS / VP4 армии Венесуэлы. Фото Defensanacional.argentinaforo.net
Как следует из имеющихся данных, несколько лет назад конструкторы NORINCO приступили к разработке перспективной многоцелевой колесной платформы, способной решать транспортные задачи и использующейся в качестве основы для боевых машин с различным вооружением. Работы были успешно завершены, и тогда на одной из китайских выставок состоялся первый официальный показ перспективной машины.
В рекламных материалах новый транспортёр китайского производства обозначен как CS / VP4. В 2017 году в отчетах о первом экспортном контракте на поставку такого оборудования было указано, что оно получило дополнительное название Lynx (англ. Lynx). Боевые машины на базе шасси имеют собственные обозначения, в определенной степени напоминающие название базовой платформы, но с указанием принадлежности такой техники к другим классам.
Есть основания полагать, что легкий вездеход CS / VP4 изначально разрабатывался исключительно как транспортное средство для перевозки людей и небольших грузов.Первый вариант его конструкции не позволял устанавливать какое-либо серьезное вооружение или крупногабаритное оборудование. В дальнейшем эта проблема была решена путем доработки проекта, и на сегодняшний день покупателям предлагается две версии конвейера.
Машина с установленным лобовым стеклом.
