Návrh koncepce víceživelného mobilního robotu - Zezula, Benjamin (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2024)
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.
Concept design of a multi-environment mobile robot
Keywords: Víceživelný robot; obojživelný robot; matematický model; 3D tisk; kolesový parník; vodní prostředí; Multi-environment Robot; Amphibious Robot; Mathematical Model; 3D Printing; Paddle Steamer; Aquatic Environment