Ruota Mecanum: differenze tra le versioni

La '''ruota Mecanum''' è uno speciale tipo di [[ruota]] progettato per rendere possibile il movimento di un veicolo in ogni direzione. Talvolta chiamata anche "'''ruota Ilon'''" dal nome del suo inventore, Bengt Erland Ilon (1923-2008), che la progettò quando ancora lavorava come ingegnere presso l'azienda svedese Mecanum AB, questa ruota haè vistostata la registrazione del proprio brevettobrevettata negli Stati Uniti d'America il 13 novembre 1972.<ref>{{Cita web|url=https://www.google.com/patents/US3876255|titolo=Wheels for a course stable selfpropelling vehicle movable in any desired direction on the ground or some other base |editore=United States Patent and Trademark Office|accesso=15 dicembre 2018|data=13 novembre 1972}}</ref>

Si tratta di una ruota convenzionale in cui il battistrada è composto da rulli per tutta la circonferenza della ruota. TaliQuesti rulli sono solitamente ruotati di 45° sia rispetto al piano della ruota chesia rispetto all'asse di rotazione.<ref name="omni">{{cita web|url=http://ftp.mi.fu-berlin.de/Rojas/omniwheel/Diegel-Badve-Bright-Potgieter-Tlale.pdf|titolo=Improved Mecanum Wheel Design for Omni-Directional Robots|editore=Institute of Technology and Engineering, Massey University|data=27 novembre 2002|accesso=15 dicembre 2018|formato=pdf|nome1=Olaf|cognome1=Diegel|nome2=Aparna|cognome2=Badve|nome3=Glen|cognome3=Bright|nome4=Johan|cognome4=Potgieter|nome5=Sylvester|cognome5=Tlale}}</ref>

Una configurazione tipica dell'utilizzo di queste ruote è quella che si ha nel robot mobile URANUS, riportato in figura, in cui sono montate quattro ruote azionate da quattro motori indipendenti.<ref name="somni">{{cita web|url=https://www.cs.cmu.edu/afs/cs/user/gwp/www/robots/Uranus.html|titolo=URANUS omni-directional mobile robot|anno=1985|accesso=15 dicembre 2018|editore=Carnegie Mellon University}}</ref> In talequesta configurazione le ruote su una diagonale hanno i rulli di verso opposto a quelli delle ruote sull'altra diagonale, così che ogni ruota esercita una forza concirca un angolo grossomodo retto rispettoortogonale all'interasse diagonale su cui essa si trova. Il veicolo risulta quindi stabile e può essere fatto muovere in ogni direzione e ruotare variando la velocità e la direzione di rotazione di ogni singola ruota.<ref>{{cita web|editore=PRISMA Lab - Università degli Studi di Napoli Federico II|url=http://www.prisma.unina.it/courses/Introduzione_Robotica.pdf|titolo=Introduzione alla robotica|p=25|accesso=20 maggio 2020|formato=pdf|nome=Bruno |cognome=Siciliano}}</ref><br/ >Facendo muovereruotare tutte ele quattro le ruote nella stessa direzione si otterràottiene un movimento in avanti o indietro, facendo girare le ruote poste su un lato in senso contrario rispetto a quelle poste sull'altro lato si otterràottiene un movimento rotatorio e facendo girare le ruote poste su una diagonale in senso contrario rispetto a quelle poste sull'altra diagonale si otterràottiene un movimento laterale. La combinazione di taliquesti movimenti, poi, permette di muovere il veicolo in ogni direzione effettuando simultaneamente ogni tipo di rotazione senza cambiare mai la direzione delle ruote.<ref name="yogi">{{cita web|url=https://patentyogi.com/american-inventor/reinventing-wheels-mecanum-wheels-that-can-move-a-vehicle-in-any-direction/|titolo=Reinventing wheels – Mecanum wheels that can move a vehicle in any direction|accesso=15 dicembre 2018|editore=Patent Yogi}}</ref><ref>{{YouTube|id=SNGLovxtgDI|autore=Navin Khambhala|titolo=How to Make a Robot with Mecanum wheels at Home}}</ref>

Sebbene anche i mezzi [[Cingolo (trasporti)|cingolati]] utilizzino sistemi simili per cambiare direzione, durante la rotazione questi veicoli struscianostrisciano sul terreno e possono danneggiare considerevolmente una superficie delicata o fragile; inoltre, l'elevato attrito con il suolo causato da talequestro strusciamentostrisciamento richiede che i motori esercitino un'elevata [[coppia motrice]] affinché la rotazione abbia luogo. Al confronto, seSe lo stesso dispositivo utilizzasse delle ruote Mecanum avrebbe, per lo stesso movimento di rotazione sul posto, un attrito minimo con il suolo, richiedendoe richiederebbe quindi motori in grado di esercitarecon una coppia molto inferiore e conseguentemente di generare una [[Potenza (fisica)|potenza]] minore.

Negli [[anni 1980|anni ottanta]] del Novecento la [[United States Navy|marina militare statunitense]] (USN) acquistò il brevetto della ruota Mecanum da Ilon e, dopo aver dato ordine ai suoi reparti di ricerca di sviluppare applicazioni per talequesto dispositivo, iniziò ada impiegarla nei carrelli utilizzati per spostare equipaggiamenti a bordo delle navi. Nel 1997, la Airtrax Incorporated e diverse altre aziende pagarono alla USN diverse migliaia di dollari per ottenere i diritti di sfruttamento di talequesta tecnologia, compresi i vecchi disegni di motori e controllori, al fine di poter costruire [[Carrello elevatore|carrelli elevatori]] omnidirezionali, tutt'oggi in produzione, che potessero essere facilmente manovrati in spazi ristretti, come i ponti delle navi.<ref>{{cita web|url=https://www.isg-stuttgart.de/fileadmin/user_upload/virtuos/Heavy-Duty_Omni-Directional_Mecanum-Wheeled_Robot_for.pdf|formato=pdf|nome1=Li|cognome1=Xie|nome2=Christian|cognome2=Scheifele|nome3=Weiliang|cognome3=Xu|nome4=Karl A.|cognome4=Stol|titolo=Heavy-Duty Omni-Directional Mecanum-Wheeled Robot for Autonomous Navigation|accesso=15 dicembre 2018|editore=ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH|anno=2015}}</ref>

Oltre che nel settore industriale, la ruota Mecanum ha poi trovato impiego anche nella vita quotidiana: esistono infatti alcune [[Sedia a rotelle|sedie a rotelle]] di nuova concezione che adottano questa soluzione per le ruote, facilitando il movimento in spazi angusti di chi le utilizza.<ref>{{cita web|url=https://www.designworldonline.com/a-new-way-to-roll/|autore1=Design World Staff|nome2=Tom|cognome2=Miller|titolo= New Way to Roll|data=21 gennaio 2011|accesso=15 dicembre 2018|editore=Design World}}</ref><ref>{{cita web|url=http://robotics.ee.uwa.edu.au/theses/2006-Wheelchair-Woods.pdf|formato=pdf|nome1=Benjamin|cognome1=Woods|titolo=Omni-Directional Wheelchair|accesso=15 dicembre 2018|editore=The University of Western Australia|data=30 ottobre 2006}}</ref><ref>{{YouTube|titolo=Mecanum Days|autore=Kazuo Inoue|id=L8KEYn0F-SA}}</ref>