☠WEEDINATOR☠ 4. rész: Differenciális kormányzási geometria kód: 3 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ha van ideje megnézni a fenti videót, észre fogja venni, hogy a WEEDINATOR 3 pontos kanyarban időnként furcsa zajokat hall, amelyeket a kormányon lévő motorok elakadnak. A motorok lényegében elakadnak egymással, mivel a fordulási sugár belülről kívülre eltérő, és a kerék által megtett távolság fordulatszámonként eltérő.

A kanyar geometriáját úgy lehet kidolgozni, hogy felvázolunk a kanyar 8 permutációját, példákat adva a belső kerék különböző szögben történő elfordulására 0 (fordulat nélkül) és 90 (teljes reteszelés) fok között. Bonyolultan hangzik?

A legtöbb kis kerekes robot nem törekszik semmilyen kifinomult kormányzásra, és nagyon hatékonyan támaszkodik a motorok relatív fordulatszámának megváltoztatására a jármű mindkét oldalán, ami nagyjából megegyezik a lánctalpas ásó vagy a tartályéval. művek. Ez nagyszerű, ha egy kráterrel teli háborús övezeten keresztül töltődik, és mindenre mozog, ami mozog, de a nyugodt mezőgazdasági környezetben fontos, hogy a lehető legkisebb kárt okozzuk a talajban és a talajban, így a kerekek előre és hátra csiszolása nem megfelelő!

A legtöbb autónak és traktornak van egy nagyon hasznos „Differenciál” nevű szerkentyűje, kivéve azokat az autókat, amelyeket a régi amerikai filmekben lát, amikor hallja, hogy a gumik őrülten sikoltoznak, valahányszor kanyarban kanyarodnak. Az amerikaiak még mindig építenek ilyen autókat? A WEEDINATOR segítségével beprogramozhatjuk a differenciálművet a hajtómotorokba úgy, hogy kidolgozzuk a kerekek relatív fordulatszámának és szögének képletét bármely adott fordulási szögben. Még mindig bonyolultnak hangzik?

Íme egy gyors példa:

Ha a WEEDINATOR egy kanyarban navigál, és a kereke 45 fokos, akkor a külső kerék NEM 45 fokos, inkább 30 fokos. Ezenkívül a belső kerék 1 km/óra sebességgel foroghat, de a külső kerék jelentősen gyorsabb lesz, inkább 1,35 km/óra.

1. lépés: A geometria beállítása

Kezdetben néhány alapvető feltételezést teszünk:

• A futómű elfordul a hátsó kerekek egyikén, a fenti ábra szerint.
• A forgó kör tényleges középpontja a fordulási szögtől függően a két hátsó kerék középpontjától húzódó vonal mentén mozog.
• A geometria szinuszgörbe lesz.

2. lépés: Kerekek szögeinek és sugarainak méretezett rajzai

Teljes méretarányú rajzot készítettünk a WEEDINATOR első kerekeiről és alvázáról, 8 különböző permutációval, 0 és 90 fok közötti belső kerékszöggel, és a megfelelő fordulási központokat feltérképeztük a fenti rajzok szerint.

A tényleges sugarakat a rajzból mértük, és a Microsoft Excel grafikonján ábrázoltuk.

Két grafikon készült, az egyik a bal és a jobb első kerék tengelyének aránya, a másik pedig a két sugár aránya minden egyes fordulási szögre.

Ezt követően „összekevertem” néhány képletet, hogy a szinuszgörbe alapján utánozzam az empirikus eredményeket. Az egyik trükk így néz ki:

speedRatio = (sin (belső*1,65*pi/180) +2,7)/2,7; // a belső a belső fordulási szög.

A görbéket az excel fájlban pirossal jelzett értékek megváltoztatásával módosították, amíg a görbék össze nem illeszkednek.

3. lépés: A képletek kódolása

Ahelyett, hogy megpróbálta volna egy sorban kódolni a képleteket, 3 szakaszra bontották őket, hogy az Arduino megfelelően feldolgozhassa a matematikát.

Az eredményeket a soros port kijelzőjén jelenítik meg, és a mért eredményekkel ellenőrzik a skálarajzon.