Also, rXenon will seinen Roboter beliebig in x-y-Richtung herumfahren, ohne ihn drehen oder rangieren zu müssen. Vermutlich geht es um Reaktionsschnelligkeit, vielleicht für einen Wettbewerb.

So.

Natürlich geht das am besten mit Omniwheels, und nicht mit einer Radanordnung wie bei einem Auto, nicht bei einem Panzerfahrwerk, nicht bei der typischen "2 angetriebene Räder, 1 Stützrad"-Anordnung.

Denkbar sind höchstens noch 2 oder mehrere angetriebene normale Räder, die aktiv um 360° schwenkbar sind. Aber selbst diese müssen erst in eine neue Position geschwenkt werden, bevor in eine neue Richtung gefahren werden kann. 1999 hatte beim Robocup das Team aus Teheran eine solche Anordnung. Damit haben sie auch gewonnen, denn die Omniwheels waren damals noch nicht von der Robotergemeinde entdeckt und alle anderen Teams hatten die 2+1 Lösung oder Panzeransteuerung von 4 Rädern.

Zurück zu den Omniwheels.

Für eine strenge x-y-Bewegung ohne Drehung des Roboters sind 4 Räder in einer irgendwie orthogonalen Anordnung eigentlich schon besser, denn tatsächlich muß man dann nur je einem Radpaar die x- oder y-Komponente der gewünschten Bewegung beaufschlagen.

Bei drei Rädern ist es im besten Fall so, daß bei einer bestimmten Fahrtrichtung (z.B. X) zwei Räder laufen und eines stillsteht und rein quer bewegt wird. Für die dazu senkrechte Y-Richtung müssen dann aber alle drei Räder bewegt bewegt werden. Es muß einfach mehr gerechnet werden. Wenn man aber sowieso beliebige Drehungen mitreinnimmt, ist es wohl auch schon wurscht.

Normalerweise ordnet man die Räder (ob 3 oder 4) so an, daß alle Achsen sternförmig nach außen zeigen. Bleiben wir mal bei vier Rädern. Wenn dann zwei Räder laufen, um den Roboter geradeaus in eine Richtung zu bewegen, ist das Ganze schön richtungsstabil: Die beiden Räder laufen idealerweise exakt gleich schnell, da kann dann gar keine Kurve entstehen. Die beiden anderen Räder werden nur passiv quer bewegt.

Aber jetzt kommt das Problem: Vierpunktauflage. Bei Unebenheiten kann es passieren, daß eines der Räder vom Boden abhebt. Wenn das eines der angetriebenen Räder ist, muß dann ein Rad ganz außen seitlich am Roboter die Kiste weiter auf Spur halten. Wie bei einem Kanu, bei dem man das Paddel nur auf einer Seite eintaucht: Das wird ne Kurve geben.

Mögliche Abhilfen:
Räder federn, oder zwei der vier Räder auf einer Pendelachse lagern, aber nicht diagonal gegenüberliegende!
Räder so anordnen. daß es eher so aussieht wie ein Fahrrad mit zwei quer zur Fahrtrichtung angebrachten Stützrädern. Dann ist der Effekt mit dem seitlich außen liegenden Antriebsrad vielleicht nicht so gravierend.

Mein Fazit:
Bei freier Bewegung in alle Richtungen und Drehung, 3 Omniwheels in üblicher Anordnung.
Bei freier Bewegung ohne Drehung, wobei sich aber immer noch alle möglichen, aus verschieden starken x- und y-Komponenten gebildete Fahrtrichtungen finden: immer noch 3 Omniwheels in üblicher Anordnung.
Bei reiner orthogonaler x- oder y-Fahrt: 4 Omniwheels in dieser seltsamen Fahrrad-Anordnung.

Gruß
Tom.