Mecanum-renkaiden toiminta ja käyttö

Abstract

Mecanum-renkaat ovat monisuuntaisen tasoliikkeen mahdollistava rengasrakenne. Mecanum-renkaiden kosketuspinta koostuu useista sylinterin muotoisista rullista, jotka ovat asetettu renkaan keskilinjan suhteen vinoon kulmaan. Rullien kulma suuntaa renkaan rullien ja maan väliset liike- ja voimavektorit rullien kulmien mukaiseen suuntaan. Näiden vektorien suuntaa ja voimakkuutta säätämällä voi mecanum-renkaiden ajoneuvo liikkua ja kiertää vapaasti haluttuun suuntaan. Tutkielma on jaettu kolmeen päälukuun: Ensimmäisessä luvussa käsitellään mecanum-renkaiden historiaa ja kehitystä. Toisessa luvussa käsitellään renkaiden teoreettista fysiikkaa, sekä käytännön mallinnuksen eroja ja komplikaatioita teoriaan nähden. Kolmannessa luvussa käsitellään renkaiden käyttöä esimerkein, sekä renkaiden huonoja puolia ja käytännön haittoja. Työn tavoitteena on tutkia mecanum-renkaiden toimintaa ja käyttötarkoituksia. Mecanum-renkaat tarjoavat erinomaisen liikevapauden tasoliikkeeseen vähäisillä liikkuvilla osilla. Mecanum-renkaat ovat kuitenkin tavanomaisia renkaita monimutkaisemmat ja täten kalliimmat suunnitella, valmistaa ja ylläpitää. Renkaiden toiminta heikkenee huomattavasti epätasaisilla ja vähäpitoisilla alustoilla. Monimutkainen liike myös vaatii älykkään ohjausjärjestelmän liikkeen suorittamiseksi. Mecanum-renkaat ovat hyödyllinen vaihtoehto esimerkiksi hallituissa tarkkuutta vaativissa käyttökohteissa, kuten varastoautomaatiossa tai hoitokodissa käytettävässä moottoridussa pyörätuolissa.