גלגלים אוניברסליים: מעיצוב ליישום

גלגלים אוניברסליים הם מה שנקרא גלגלים נעים, אשר בנויים כך שיאפשרו סיבוב אופקי של 360 מעלות. גלגלית היא מונח כללי, כולל גלגלים ניידים וגלגלים קבועים. גלגלים קבועים אינם בעלי מבנה מסתובב ואינם יכולים להסתובב אופקית אלא רק אנכית. שני סוגי גלגלים אלה משמשים בדרך כלל בשילוב עם, למשל, מבנה העגלה הוא החלק הקדמי של שני הגלגלים הקבועים, החלק האחורי של המעקה ליד הקידום של שני הגלגלים האוניברסליים הנעים.

את ההיסטוריה של הפיתוח של הגלגל האוניברסלי ניתן לייחס לתחילת המאה ה-20, ויש לו מגוון רחב של יישומים באוטומציה תעשייתית, רובוטיקה ותחבורה. מאמר זה יציג את היסטוריית הפיתוח של הגלגל האוניברסלי ואת כיוון הפיתוח העתידי.
ניתן לאתר את העיצוב המוקדם ביותר של הגלגל האוניברסלי לשנת 1903, שהוצע לראשונה על ידי המהנדס השוודי אלקה אריקסון (ארנסט בנג'מין אריקסון). עם זאת, רמת הטכנולוגיה המוגבלת באותה תקופה, ייצור הגלגל האוניברסלי אינו יציב ומדויק מספיק. עד שנות ה-50 הציע המכונאי האיטלקי עומר מייזלו עיצוב גלגל אוניברסלי חדש, הנקרא "גלגל אוניברסלי עומר", עיצובו יציב ומדויק יותר, כך שהגלגל האוניברסלי באוטומציה תעשייתית החל להיות בשימוש נרחב.
עם ההתפתחות המתמשכת של הטכנולוגיה, גם העיצוב של הגלגל האוניברסלי משתפר כל הזמן. כיום, הגלגל האוניברסלי בשוק מחולק בעיקר לשלושה סוגים: סוג כדור, סוג עמוד וסוג דיסק. הגלגל האוניברסלי מסוג כדור מורכב ממספר כדורים קטנים, שיכולים לממש תנועה חלקה. גלגל אוניברסלי מסוג עמודה מורכב מגלגלי גומי מרובים, שיכולים לנוע בכמה כיוונים ומתאים לחפצים כבדים יותר. גלגלים מסוג דיסק, לעומת זאת, מורכבים ממספר לוחות מעוקלים המאפשרים עומסים גבוהים יותר ומהירויות גבוהות יותר.

גימבלים ממלאים תפקיד חשוב באוטומציה תעשייתית מודרנית, הם נמצאים בשימוש נרחב ברובוטים, מחסנים אוטומטיים ומערכות לוגיסטיות. בנוסף, הם נמצאים בשימוש נרחב בתחום התחבורה, למשל על ספינות ומטוסים, שם הם משפרים את יכולת התמרון והשליטה.

פיתוח הגימבלים עבר חידושים ושיפורים טכנולוגיים רבים. עם הפיתוח של בינה מלאכותית, למידת מכונה וטכנולוגיית חיישנים, גימבלים יהפכו לאינטליגנטיים וסתגלניים יותר. לדוגמה, גימבל יכול להתאים אוטומטית את תנועתו בהתאם לסביבות ושטחים שונים באמצעות אלגוריתמים של למידת מכונה כדי לשפר את יכולת התמרון והיעילות. בנוסף, גימבלים עתידיים עשויים להשתמש בחומרים ידידותיים יותר לסביבה ובמקורות אנרגיה כדי להשיג יעילות אנרגטית וקיימות יותר.