Anàlisi mecànica dels moviments d'un vehicle amb rodes omnidireccionals

Abstract

El present document exposa l'anàlisi dels moviments de vehicles amb rodes no convencionals i, en particular, d'un model ideat per al transport de càrrega. Concretament es fa una anàlisi cinemàtica, dinàmica i energètica d'un AGV (vehicle de guiatge automàtic) destinat al transport de mercaderies en un magatzem. Per analitzar els moviments d'aquests vehicles, resulta imprescindible un estudi previ que ajudi a entendre el funcionament de les rodes omnidireccionals. És per aquest motiu, que en primer lloc es descriuen les relacions de moviments que transmeten els principals dissenys de rodes no convencionals. Posteriorment, s'analitza diverses distribucions de rodes i motors en models de vehicle i es fa un recull dels consells genèrics a tenir en compte a l'hora de posicionar les rodes en el vehicle. En aquest apartat es crea una eina que facilita la programació dels moviments. Es tracta d'un full de càlcul que, per a qualsevol moviment en el pla i qualsevol model de vehicle, mostra la velocitat angular a la que ha de girar cada roda. Amb la intenció d'estudiar un cas concret, es caracteritza l'espai i la càrrega d'un possible sistema de transport de mercaderies en un magatzem. En aquest context, s'analitzen les diverses propietats cinemàtiques que hauria de tenir el vehicle capaç de satisfer la tasca corresponent. Es genera una seqüència de moviments de l'AGV que mou el volum de càrrega en el temps establert. A continuació, es realitza el càlcul de les diverses forces i moments que entren en joc en el transcurs del recorregut per a la seqüència de moviments triada. En aquest capítol es determinen el parell mínim que necessiten desenvolupar els motors i els frens per generar les acceleracions que pren el vehicle. Finalment es realitza un estudi de les energies. Es calculen les potències desenvolupades per cada motor en cada instant del recorregut i els treballs que fa cadascun. Al llarg de l'anàlisi, s'ha fet una tria dels principals components del model de vehicle: rodes, motors, bateria i cadena de transmissió amb les sol·licitacions obtingudes en l'estudi.