![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Reinventing the wheel
Nov. 26th, 2011 09:00 amНаверное 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![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif)
soulmaster
Но я как 10 лет назад был, так и по сей день остаюсь умеренным скептиком сферических колёсв 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.
После того, как сделали Сегвеи, многие снова задумались: а нельзя ли сделать такое же на одном колесе?
Можно! Вот видео:
via
soulmasterНо я как 10 лет назад был, так и по сей день остаюсь умеренным скептиком сферических колёс
– 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.
