Supponendo che sia un robot rigido, le uniche proprietà di peso di interesse sono:
- la massa totale
- il centro di massa
In termini di ribaltamento, il robot è più stabile se l'angolo richiesto prima del ribaltamento è massimizzato. Ciò si ottiene avendo un centro di massa basso e un centro di massa il più lontano possibile dai bordi del poligono di supporto .
Intuitivamente, puoi vedere che se il centro di massa è vicino al centro del robot, è più stabile. Più formalmente, se consideri ogni ruota come il vertice di un poligono (da una vista dall'alto), vedrai un poligono di supporto. È possibile designare il centro come punto più lontano da un bordo.
Un altro modo per aumentare la stabilità è aumentare le dimensioni del poligono di supporto, ovvero posizionare le ruote più lontano per formare una base larga. L'aggiunta di più ruote può anche aumentare le dimensioni del poligono di supporto, sebbene ciò influisca principalmente sui robot a tre ruote, che hanno un poligono di supporto piuttosto piccolo rispetto alla distanza tra le ruote.
L'angolo richiesto per il ribaltamento del robot può dipendere dalla direzione di ribaltamento. Se c'è movimento lungo quella direzione, allora i disturbi sono più probabili in quella direzione. Questo è il motivo per cui le auto sono più stabili in avanti / indietro, rispetto ai lati (asse di rollio), con le ruote anteriori più lontane dalle ruote posteriori rispetto alla distanza tra le ruote sinistra e destra.
Anche la massa totale del robot è un fattore. Se il robot è più pesante, è necessaria una forza di disturbo maggiore per inclinare il robot all'angolazione richiesta prima che continui a ribaltarsi. Detto questo, è improbabile che tu voglia semplicemente aumentare la massa del robot, quindi:
- prova a posizionare più in basso i componenti più pesanti (le batterie possono essere piuttosto pesanti)
- aumentare le dimensioni del poligono di supporto (ruote più avanti o 4 ruote anziché 3).