☠WEEDINATOR☠ 4. del: Koda geometrije diferencialnega krmiljenja: 3 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Če imate čas za ogled zgornjega videoposnetka, boste opazili nekaj čudnih zvokov, ki jih povzročajo motorji na krmilu, ki se občasno zatakne, ko se WEEDINATOR pomika v 3 -točkovnem zavoju. Motorji se v bistvu zatikajo drug proti drugemu, saj je polmer obračanja od znotraj navzven drugačen, razdalja, ki jo kolo prevozi, pa je različna glede na stopnjo obrata.

Geometrijo zavoja lahko določite tako, da skicirate približno 8 permutacij zavoja in navedete primere obračanja pod različnimi koti na notranjem kolesu od 0 (brez obračanja) do 90 (popolno zaklepanje) stopinj. Sliši se zapleteno?

Večina majhnih robotov na kolesih ne poskuša imeti kakršnega koli dovršenega krmiljenja in se zelo učinkovito zanaša na preprosto spreminjanje relativne hitrosti motorjev na vsaki strani vozila, kar je precej podobno kot pri kopaču z gosenicami ali cisterni dela. To je super, če polnite na vojnem območju, napolnjenem s kraterji, in streljate na vse, kar se premika, vendar je v mirnem kmetijskem okolju pomembno, da naredite čim manj škode na tleh in tleh, zato je brušenje koles naprej in naprej drug proti drugemu ni primerno!

Večina avtomobilov in traktorjev ima zelo uporaben pripomoček, imenovan "diferencial", razen avtomobilov, ki jih vidite v starih ameriških filmih, kjer lahko slišite, kako pnevmatike kot nori škripajo vsakič, ko zavijete za ovinek. Ali Američani še vedno izdelujejo takšne avtomobile? Z WEEDINATOR -jem lahko programiramo diferencial v pogonske motorje tako, da izdelamo formulo za relativne hitrosti in kote koles pri poljubnem zavoju. Še vedno zveni zapleteno?

Tukaj je hiter primer:

Če WEEDINATOR krmili v ovinku in ima notranje kolo pri 45 stopinjah, zunanje kolo NI 45 stopinj, je bolj kot 30 stopinj. Tudi notranje kolo se lahko obrača s hitrostjo 1 km/h, vendar bo zunanje kolo bistveno hitrejše, bolj kot 1,35 km/h.

1. korak: Nastavitev geometrije

Za začetek je nekaj osnovnih predpostavk:

• Podvozje se bo vrtilo okoli enega od zadnjih koles, kot je prikazano na zgornjem diagramu.
• Učinkovito središče vrtilnega kroga se bo premaknilo vzdolž črte, ki se razteza od središč dveh zadnjih koles, odvisno od kota zavoja.
• Geometrija bo v obliki sinusne krivulje.

2. korak: Prilagojene risbe kotov in polmerov koles

Načrtovana je bila celostna risba sprednjih koles in podvozja WEEDINATOR z 8 različnimi permutacijami kota notranjega kolesa med 0 in 90 stopinjami, ustrezna središča obračanja pa so bila preslikana, kot je prikazano na zgornjih risbah.

Učinkoviti polmeri so bili izmerjeni iz risbe in narisani na grafu v programu Microsoft Excel.

Izdelana sta bila dva grafa, eden od razmerja med levo in desno osjo sprednjih koles, drugi pa za razmerje dveh polmerov za vsak določen kot obračanja.

Nato sem "zmešal" nekaj formul, ki posnemajo empirične rezultate na podlagi sinusne krivulje. Eden od napak izgleda takole:

speedRatio = (sin (notranji*1,65*pi/180) +2,7)/2,7; // notranji je notranji kot obračanja.

Krivulje so bile zmedene s spreminjanjem vrednosti, prikazanih rdeče v Excelovi datoteki, dokler se krivulje ne prilegajo skupaj.

3. korak: Kodiranje formul

Namesto da bi formule poskušali kodirati v eno vrstico, so bile razčlenjene na tri stopnje, kar je Arduinu omogočilo pravilno obdelavo matematike.

Rezultati so prikazani na zaslonu serijskih vrat in preverjeni z izmerjenimi rezultati na risbi lestvice.