Robot mobile a locomozione ibrida WheTLHLoc: confronto di diversi margini di stabilità nel superamento di gradini

Abstract

La seguente trattazione, riguardante il robot WheTLHLoc, propone un’introduzione relativa alle diverse tipologie di sistemi di locomozione attualmente disponibili per i robot mobili terrestri, effettuando una classificazione tra essi e presentando le loro caratteristiche principali ed eventuali esempi di robot. Successivamente, passando più al particolare, vengono descritti i principali componenti elettrici ed elettronici che costituiscono il robot oggetto della tesi, passandone in rassegna le caratteristiche principali. Dopodiché sono stati presentati i collegamenti tra i diversi dispositivi andando a mostrare lo schema elettrico che caratterizza il sistema. In seguito, sono mostrati i passaggi che hanno portato alla definizione delle nuove leggi di moto da fornire al sistema di controllo del robot, necessarie per le modifiche apportate alla parte meccanica, allo scopo di realizzare il movimento di superamento di scalini. Quindi si sono evidenziati, mostrando le fotografie più significative, le varie modifiche costruttive apportate al prototipo del WheTLHLoc. Infine, sono stati applicati al robot diversi margini di stabilità statica presenti in letteratura nel processo di superamento dei gradini, allo scopo di determinare i limiti relativi all’altezza dello scalino che il robot è in grado di sopravanzare e gli effetti che un eventuale payload ha sulla stabilità stessa.

The following discussion, concerning the WheTLHLoc robot, offers an introduction to the different types of locomotion systems currently available for ground mobile robots, making a classification between them and presenting their main characteristics and possible examples of robots. Subsequently, moving on to more detail, the main electrical and electronic components that make up the robot subject of the thesis are described, reviewing its main characteristics. After that, the connections between the different devices are presented, showing the wiring diagram that characterizes the system. Then the steps that led to the definition of the new laws of motion to be supplied to the robot control system are presented, necessary for the modifications made to the mechanical part, in order to achieve the movement of overcoming steps. Then the various construction changes made to the WheTLHLoc prototype are highlighted, showing the most significant photographs. Finally, some margins of static stability discussed in the literature are applied to the robot in the process of overcoming the steps, in order to determine the limits relating to the height of the step that the robot is able to overcome and the effects that a possible payload has on the stability itself.