La caratteristica principale dei robot mobili è la presenza di una base semovente che consente al robot di spostarsi liberamente nell’ambiente in cui deve operare.
Questi robot, a differenza dei manipolatori a base fissa, sono utilizzati prevalentemente in operazioni di servizio nelle quali è richiesta una mobilità ampia ed autonoma. Dal punto di vista meccanico, un robot mobile è costituito da uno o più corpi rigidi dotati di un sistema di locomozione. In questa descrizione rientrano due categorie principali: i robot mobili su ruote (a cui è dedicato questo numero di Didattica nella robotica) e i robot mobili su gambe (che verranno descritti nel numero del prossimo mese). Naturalmente, è possibile combinare la struttura meccanica di un manipolatore con quella di un veicolo mobile montando il primo sul secondo. Il robot così ottenuto viene definito manipolatore mobilee combina la destrezza del braccio articolato con la mobilità idealmente illimitata della base. I robot mobili su ruote sono generalmente costituiti da un corpo rigido (base ochassis) e da un sistema di ruote che lo movimentano rispetto al suolo. Alla base possono essere connessi, mediante giunti rotoidali, altri corpi rigidi (rimorchi) anch’essi dotati di ruote.
L’elemento meccanico fondamentale di questi robot è appunto la ruota. Esistono tre tipi di ruote comunemente adottate:
- La ruota fissapuò ruotare intorno ad un asse passante per il centro della ruota e normale al piano che la contiene, mantenendo costante il proprio orientamento rispetto allo chassis, al quale è completamente solidale.
- La ruota orientabileha due assi di rotazione. Il primo è quello di una ruota fissa, mentre il secondo è verticale e passa per il centro della ruota. Ciò consente alla ruota di modificare il proprio orientamento rispetto a quello dello chassis.
- La ruota eccentrica, spesso indicata con il termine inglese caster, ha due assi di rotazione ma quello verticale non passa per il centro della ruota, da cui dista di una quantità fissa. Questa disposizione fa sì che la ruota si allinei automaticamente e rapidamente con la direzione lungo la quale viene spinto lo chassis. Questo tipo di ruota ha dunque la funzione di fornire un punto di appoggio per il bilanciamento statico senza influenzare in alcun modo la mobilità della base; le ruote eccentriche sono comunemente utilizzate nei carrelli dei supermercati o nelle sedie da ufficio.
Oltre a quelli convenzionali, esistono tipi speciali di ruote, tra cui la ruota Mecanum(o svedese). Un veicolo dotato di quattro ruote di questo tipo, montate a coppie su due assi paralleli, è omnidirezionale: esso può cioè muoversi istantaneamente in qualsiasi direzione cartesiana, nonché riorientarsi sul posto.
