카네기멜론 로봇 엔지니어링 센터에서 발표한 트랜스포머 바퀴, 바퀴-무한궤도 변신접지압과 무한궤도 원리

카네기 멜론의 국립 로봇 엔지니어링 센터에서
변형가능한 바퀴의 시제품을 공개했습니다.

카네기 멜론의 이 연구시설은,

미 국방부와 함께,

군이 사용할 로봇, 엔지니어링 등을 연구하는 기관입니다.

그 중 이번 영상의 것은,,

바퀴-무한궤도의 변형을 줄 수 있는 장치인 것이구요.

위 영상에서 볼 수 있는 것처럼,
삼각형의 무한 궤도 바퀴가,
우리에게 익숙한 원형 바퀴로 

그 형태를 바꾸는 원리입니다.


원형의 바퀴는,
지면과 닿는 지점이 평면인 지면과 입사각을 갖게 되는데요.

같은 무게의 무한 궤도의 경우,
바퀴가 지면과 닿는 면적이 넓기 때문에,

차량이 지면을 누르는 접지압을 낮추게 됩니다.
지면 상태가 좋지 않은 곳(늪지, 논밭 또는 눈 위)에서도

원활하게 움직힐 수 있게 해줍니다.

접지압을 구하는 식은,

접지압(P) = 차량중량(W, kgf)/2 * 접지 길이(cm) * 궤도의 폭(B, cm)

이는 간단하게, 접지압은
차량 중량을 접지 면적으로 나눈 것입니다..

접지압 기준으로 보자면,

일반적인 전차 : 0.8~1.2kgf/cm^2
승용차 : 1.5 ~ 2.5kgf/cm^2
인간 : 0.5 kgf/cm^2,
장갑차 : 0.4 ~ 0.6 kgf/cm^2.


접지압을 낮추는 것이 움직임에 바람직한 것만은 아닙니다.
접지압이 낮으면, (정지)마찰력도 줄어들어
제대로 앞으로 나아가지 못하기 때문입니다.
따라서 적절한 마찰력을 확보하는 것이
경사를 오르는 등판 성능을 내는 데도 중요합니다.

겨울철 미끄럼을 방지하기 위해,
신발에 아이젠을 다는 것도,
접지앞을 뾰족한 지점에 모아
지표면과의 마찰력을 집중하기 위한 것입니다.


Refer from : Carnegie Mellon University National Robotics Engineering Center(CMU NREC)