Original title: Návrh koncepce víceživelného mobilního robotu
Translated title: Concept design of a multi-environment mobile robot
Authors: Zezula, Benjamin ; Burian, František (referee) ; Kopečný, Lukáš (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2024
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Tato diplomová práce se zabývá problematikou návrhu víceživelného mobilního robotu, který kombinuje jednoduchý princip pohybu jak ve vodě, tak na~souši. Konkrétně je~prezentován návrh čtyřkolového vozidla, jehož inovativita spočívá v~použití lopatek na zadních kolech. Vhodný typ pohonného ústrojí je zvolen za základě provedené rešerše různých typů robotů. Při průzkumu již funkčních řešeních je kladen velký důraz na výhody a~nevýhody jednotlivých pohonů a~taky jejich matematicko-fyzikální rozbor. Navrhované řešení zahrnuje osvědčené konstrukce čtyř diferenciálně řízených kol pro pohyb na souši a~využití lopatek na zadních kolech pro pohyb ve vodě. Tento koncept je detailně popsán pomocí matematicko-fyzikálního modelu, na základě kterého byl vyvinut funkční prototyp. V závěru práce je provedeno experimentální ověření shody matematického modelu s~reálným prototypem. Toto ověření je zaměřeno na dynamiku pohybu a~chování robota v~různých prostředích. Zaznamenané odlišnosti jsou přičítány vnějším vlivům, jako je odpor převodovky či výrobní tolerance jednotlivých součástek. This thesis presents the design of a multi-enviroment mobile robot that combines the simple principle of movement both in water and on land. In particular, the design of a~four-wheeled vehicle is presented, whose innovation lies in the use of blades on the rear wheels. A suitable type of propulsion system is chosen based on a~study of~different types of~robots. During the research of already functional solutions, great emphasis is put on the advantages and disadvantages of~the different actuators as well as their mathematical and physical analysis. The proposed solution includes the proven design of four differentially controlled wheels for movement on land and the use of~blades on the rear wheels for movement in water. This concept is described in detail using a~mathematical-physical model, on the basis of~which a~working prototype has been developed. The thesis concludes with an experimental verification of~the agreement between the mathematical model and the real prototype. This verification focuses on the motion dynamics and the behaviour of the robot in different environments. The differences observed are attributed to external influences such as the resistance of the gears or the manufacturing tolerances of the individual components.
Keywords: 3D Printing; Amphibious Robot; Aquatic Environment; Mathematical Model; Multi-environment Robot; Paddle Steamer; 3D tisk; kolesový parník; matematický model; obojživelný robot; vodní prostředí; Víceživelný robot

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/246021

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-616067


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses