Mecânica, Robótica, Transporte

Rodas omnidirecionais Mecanum

Veículos com as rodas Mecanum podem se movimentar em todas as direções, usando menos espaço e tempo. O funcionamento destas rodas é o assunto deste post.

Como funcionam as rodas Mecanum?

Foram inventadas em 1973, pelo engenheiro sueco Bengt Erland Ilon, quando trabalhava na empresa Mecanum AB. Consistem em rodas com rolos ligados aos dois lados. Estes rolos estão posicionados a 45° em relação ao plano da circunferência da roda.

Rodas mecanum
Fonte: Stilfehler.

Quando a roda se movimenta normalmente, é criada uma força a 45º em relação à direção do rolamento, graças aos rolos.

Em um conjunto, as rodas não são iguais. Para fazer todos os movimentos, duas rodas cujos rolos têm a mesma orientação, devem ser posicionadas nos lados diagonais opostos do veículo. De forma que o eixo de rotação dos rolos apontem para o centro. Fonte: wikihandbk.

Para o movimento do veículo com rodas Mecanum ser suave, os rolos têm o diâmetro reduzido nas extremidades. Sem esta modificação, o movimento seria sacudido.

Executando os movimentos

Para entender como os movimentos são feitos, deve-se considerar que o vetor da força motriz (em vermelho) pode ser dividido em componentes x e y (em azul tracejado). Considerando que estes vetores são paralelos ao plano da superfície por onde se desloca o veículo. Fonte: github.
  1. Para se movimentar para frente, basta todas as rodas rolarem em um único sentido, as componentes x da força motriz se cancelam e as componentes y se somam. Para ir para trás, basta mudar o sentido de rolamento das rodas.
  2. Como se movimentar de lado? As 2 rodas de mesma orientação devem girar em um sentido e as outras duas no sentido oposto. As componentes y se cancelam e as x se somam.
  3. Para se mover na diagonal, apenas 2 rodas de mesma orientação se movem.
  4. Pode-se fazer curvas movendo as 2 rodas de um lado no mesmo sentido.
  5. Girando as rodas de um lado em um sentido e outras de sentido oposto, fazem o veículo girar.
  6. Se as rodas da frente ou de trás girarem em sentidos opostos, o carro gira lateralmente.
movimentos das rodas Mecanum.
Fonte: wikimedia.

Limitações das rodas Mecanum

  • As rodas Mecanum são mais caras que as comuns.
  • São adequadas somente para superfícies planas.
  • Possuem menores velocidade e eficiência do que as rodas comuns.
  • Têm maior vibração, devido ao contato sequencial dos rolos com o solo.

About Pedro Ney Stroski

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *