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I robot o le macchine industriali dotati di ruote Mecanum possono compiere una rotazione di 180 gradi senza occupare molto spazio, mentre un normale muletto richiede molto più spazio e tempo per eseguire lo stesso compito. Considera questo perfetto movimento laterale delle macchine con ruote Mecanum. Sarebbe difficile da ottenere utilizzando ruote normali. Le macchine dotate di ruote Mecanum riescono a compiere tutti questi movimenti straordinari, ma le ruote non si inclinano mai. Vediamo come il signor Bengt Erland Ilon abbia ideato questo progetto geniale.
La genialità della ruota Mecanum sta nel fatto che può generare una forza di trazione con un angolo di 45 gradi pur ruotando come una ruota normale. Puoi vedere chiaramente come si genera la forza motrice quando una ruota in rotazione tocca lentamente il suolo. La forza di attrito generata dal movimento della ruota la fa avanzare, e la forza di attrito agisce come forza motrice. In una ruota normale, questa forza motrice è sempre parallela alla direzione della ruota. Anche se si aggiungono nervature inclinate, la direzione della forza motrice non cambia. Quindi, come ha fatto il signor Bengt Erland a ottenere una forza motrice inclinata di 45 gradi? Vediamolo insieme.
L’ispirazione per l’invenzione delle ruote Mecanum potrebbe essere nata da questi semplici esempi. Nel primo caso, quando si tenta di trasmettere una forza, si riesce a trasferirne solo una piccola quantità perché il rullo è libero di ruotare. Questo è simile all’incapacità di un motore elettrico che gira liberamente di trasmettere forza o potenza. Nel secondo caso, si riesce facilmente a trasmettere una buona quantità di forza al sistema. Tieni a mente questi due concetti durante tutto il video. La scintilla che ha portato all’invenzione della ruota Mecanum è scoccata quando l’inventore ha utilizzato un angolo del rullo intermedio tra questi due casi estremi – un angolo di 45 gradi. Ha usato molti di questi rulli liberi di ruotare su tutta la periferia della ruota. Le piastre laterali terranno saldamente i rulli, se si realizzano delle sporgenze come mostrato.
Appena questa ruota Mecanum azionata da motore elettrico tocca il suolo, si genera una forza di attrito nel punto di contatto, come abbiamo visto in precedenza. Riesci a prevedere cosa succede ora? Scomponiamo questa forza in due direzioni: una lungo l’asse del rullo e l’altra tangente ad esso. Poiché il rullo è libero di ruotare in questa direzione, la componente tangenziale della forza sarà molto piccola. Tuttavia, nella direzione assiale ci sarà un buon trasferimento di forza. In breve, la ruota Mecanum, pur ruotando come una ruota normale, genera una forza di attrito o forza motrice con un angolo di 45 gradi.
Ora entriamo nella parte più interessante del video – la progettazione di un veicolo altamente versatile utilizzando 4 ruote Mecanum. La genialità del signor Ilon sta nel fatto che ha usato le ruote appena viste solo in due posizioni – come coppie di ruote opposte in diagonale. Per le altre due ruote ha utilizzato ruote Mecanum con orientamento esattamente opposto. Ricorda che non possiamo ottenere questo nuovo orientamento semplicemente capovolgendo la vecchia ruota. Le ruote diagonali devono essere realizzate in modo diverso.