همانطور که می دونید در بعضی ربات ها مخصوصا ربات های فوتبالیست که به چالاکی زیادی نیاز است از سیستم حرکتی همه جهته استفاده می کنند و بهترین حالات استفاده از 3 یا 4 موتور است. ( سیستم حرکت ربات فوتبالیست)
در برخی ربات های فوتبالیست شاهد این بودم که موتور ها رو به صورت تقارن خطی به جای تقارن نقطه ای قرار میدن. که در اینجا کمتر بحث می کنم.
البته فکر می کنم که علت این کار نیاز به سرعت بیشتر در حرکت رو به جلو است.
به غیر از سیستم 3 موتوره و 4 موتوره تا بحال سیستم خرکتی دیگری ندیدم و عملا با ریاضی قابل اثبات است که سیستم 5 موتوره و 2 موتوره کاراییی ندارند.
مسائل مطرح در سیستم حرکتی ربات عبارت اند از دقت,سرعت,راندمان,نیرو,وزن ,هزینه
در این سیستم های حرکتی راندمان با سرعت نسبت مستقیم دارد.
یک عامل اصلی کاش راندمان نیروهایست که موتور ها به همدیگر وارد می کنند و عامل مهم دیگر اصطکاک چرخ های خورشیدی یا omni در حین تقسیم نیرو و حرکت.
برای مقایسه راندمان سیستم های حرکتی می توانیم یک شکل هندسی از آن بسازیم. یک نقطه مرکزی در نر نظر بگیرید و برای هر زاویه ی حرکتی نسبت به حرکت رو به جلو راندمان سیستم را محاسبه کنید و مقدار آن را به شکل یک پاره خط از مرکز با زاویه ی مورد نظر رسم کنید. با این اوصاف سیستم با راندمان 100% یک دایره به شعاع 1 می شود و حجم آن نشان دهنده راندمان 100% است یعنی عدد پی.
حال اگر این کار را برای سیستم 3 موتوره و 4 موتوره انجام دهیم به ترتیب یک 6 ضلعی منتظم به شعاع 0.866 و مساحت 1.96 و یک مربع به شعاع 1 و مساحت 2
با این مقایسه نتیجه می گیریم راندمان متوسط هر دو سیستم حرکتی به هم بسیار نزدیک است ولی عامل اصتکاک چرخهای همه جهته با راندمان سیستم نسبت عکس دارد در نتیجه شکل مربع و شش ضلعی از وسط اضلاع به داخل خم می شوند اما خم شدگی مرب بیشتر است زیرا مینیمم راندمان آن کمتر است. باز با این اوصاف زاندمان دو سیستم در حرکت به تمام جهات تقریبا برابر است. در نتیجه با استفاده از موتور یکسان سرعت تقریبا یکسانی خواهیم داشت. اما سرعت رو به جله و عقب ربات در سیستم 3 موتوره 20% بیشتر از سیستم 4 موتوره است.
اگر نمودار نیروی سیستم ها را با همان روش رسم کنیم نیروی سیستم 3 موتوره همان شکل راندمان آن است اما سیستم 4 موتوره یک مربع به شعاع 1.41 که 90 درجه ئوران یافته است می شود. در نتیجه با استفاده از موتور یکسان می توان به نیروی بیشتری دست یافت.
از آنجا که سیستم 3 موتوره جای کمتری می گیرد می توان موتورهای بزرگتری به کار برد اما نه چندان بزرگتر مگر این که از قطعات انتقال نیرو استفاده کنیم که عموم کسانی که ربات می سازند علاقع ای به پیچیده کردن سیستم مکانیکی ربات ندارند.
در نتیجه با در نظر گرفتن موتورهایی کمی بزرگتر در سیستم 6 موتوره می توان به سرعتی حدودا 10% بیشتر دست یافت اما در سیستم 4 موتوره به نیروی حدودا 30% بیستر می رسیم.
مصرف سیستم چهار موتوره نیز به همان میزانی که نیروی بیشتری دارد بیشتر می شود زیرا راندمان دو سیستم تقریبا برابر است. در نتیجه با سیستم 4 موتوره توان خروجی بیشتری می توان داشت.
4 موتور کمی کوچکتر گرانتراست از 3 موتور کمی بزرگتر
از نظر دقت سیستم 3 موتوره نوسان سرعت کمتری دارد. نوسان سرعت سیستم 6 موتوره 15% و سیستم 4 موتوره 30%است.
نوسان نیرو در سیستم 3 موتوره 15% و سیستم 4 موتوره 40% می باشد.
اما از نظر کنترل سیستم 4 موتوره ساده تر است.برای حرکت به جهات مختلف کافیست موتورها دو به دو توان یکسان داشته با شند و نسبت توان جفت ها متفاوت باشد. در نتیجه گشتاور صفر خواهد بود و ربات نمی چرخد.
در سیستم 3 موتوره کمی محاسبه توان موتورها دشوار تر اشت و همچنین صفر شدن گشتاور را نیز باید در نظر بگیریم.
سیستم 4 موتوره کمی سنگین تر کم جا تر خواهد بود.
یک عامل مئثر بر دقت سیستم تعلیق است که سیستم 3 موتوره هرسه چرخ خود به خود روی زمین واقعند. اما سیستم 4 موتوره نیاز به تدابیر بیشتر برای گه داشتن 4 چرخ روی زمین است که این موضوع در تصمیم گیری بسیار مهم است.
در کل اگر به نیرو و توان خروجی بیشتر نیاز دارید سیستم 4 موتوره برای شما خوب است.
اگر وزن کمتر ,سرعت بیشتر ,دقت بیشتر , مصرف کمتر نیاز دارید 3 موتوره مناسب کار شماست.
این مطلب با محاسبات سطحی و قیاس عملی بدست آمده اگر شما نظر بهتری دارید مطرح کنید لطفا.
در برخی ربات های فوتبالیست شاهد این بودم که موتور ها رو به صورت تقارن خطی به جای تقارن نقطه ای قرار میدن. که در اینجا کمتر بحث می کنم.
البته فکر می کنم که علت این کار نیاز به سرعت بیشتر در حرکت رو به جلو است.
به غیر از سیستم 3 موتوره و 4 موتوره تا بحال سیستم خرکتی دیگری ندیدم و عملا با ریاضی قابل اثبات است که سیستم 5 موتوره و 2 موتوره کاراییی ندارند.
مسائل مطرح در سیستم حرکتی ربات عبارت اند از دقت,سرعت,راندمان,نیرو,وزن ,هزینه
در این سیستم های حرکتی راندمان با سرعت نسبت مستقیم دارد.
یک عامل اصلی کاش راندمان نیروهایست که موتور ها به همدیگر وارد می کنند و عامل مهم دیگر اصطکاک چرخ های خورشیدی یا omni در حین تقسیم نیرو و حرکت.
برای مقایسه راندمان سیستم های حرکتی می توانیم یک شکل هندسی از آن بسازیم. یک نقطه مرکزی در نر نظر بگیرید و برای هر زاویه ی حرکتی نسبت به حرکت رو به جلو راندمان سیستم را محاسبه کنید و مقدار آن را به شکل یک پاره خط از مرکز با زاویه ی مورد نظر رسم کنید. با این اوصاف سیستم با راندمان 100% یک دایره به شعاع 1 می شود و حجم آن نشان دهنده راندمان 100% است یعنی عدد پی.
حال اگر این کار را برای سیستم 3 موتوره و 4 موتوره انجام دهیم به ترتیب یک 6 ضلعی منتظم به شعاع 0.866 و مساحت 1.96 و یک مربع به شعاع 1 و مساحت 2
با این مقایسه نتیجه می گیریم راندمان متوسط هر دو سیستم حرکتی به هم بسیار نزدیک است ولی عامل اصتکاک چرخهای همه جهته با راندمان سیستم نسبت عکس دارد در نتیجه شکل مربع و شش ضلعی از وسط اضلاع به داخل خم می شوند اما خم شدگی مرب بیشتر است زیرا مینیمم راندمان آن کمتر است. باز با این اوصاف زاندمان دو سیستم در حرکت به تمام جهات تقریبا برابر است. در نتیجه با استفاده از موتور یکسان سرعت تقریبا یکسانی خواهیم داشت. اما سرعت رو به جله و عقب ربات در سیستم 3 موتوره 20% بیشتر از سیستم 4 موتوره است.
اگر نمودار نیروی سیستم ها را با همان روش رسم کنیم نیروی سیستم 3 موتوره همان شکل راندمان آن است اما سیستم 4 موتوره یک مربع به شعاع 1.41 که 90 درجه ئوران یافته است می شود. در نتیجه با استفاده از موتور یکسان می توان به نیروی بیشتری دست یافت.
از آنجا که سیستم 3 موتوره جای کمتری می گیرد می توان موتورهای بزرگتری به کار برد اما نه چندان بزرگتر مگر این که از قطعات انتقال نیرو استفاده کنیم که عموم کسانی که ربات می سازند علاقع ای به پیچیده کردن سیستم مکانیکی ربات ندارند.
در نتیجه با در نظر گرفتن موتورهایی کمی بزرگتر در سیستم 6 موتوره می توان به سرعتی حدودا 10% بیشتر دست یافت اما در سیستم 4 موتوره به نیروی حدودا 30% بیستر می رسیم.
مصرف سیستم چهار موتوره نیز به همان میزانی که نیروی بیشتری دارد بیشتر می شود زیرا راندمان دو سیستم تقریبا برابر است. در نتیجه با سیستم 4 موتوره توان خروجی بیشتری می توان داشت.
4 موتور کمی کوچکتر گرانتراست از 3 موتور کمی بزرگتر
از نظر دقت سیستم 3 موتوره نوسان سرعت کمتری دارد. نوسان سرعت سیستم 6 موتوره 15% و سیستم 4 موتوره 30%است.
نوسان نیرو در سیستم 3 موتوره 15% و سیستم 4 موتوره 40% می باشد.
اما از نظر کنترل سیستم 4 موتوره ساده تر است.برای حرکت به جهات مختلف کافیست موتورها دو به دو توان یکسان داشته با شند و نسبت توان جفت ها متفاوت باشد. در نتیجه گشتاور صفر خواهد بود و ربات نمی چرخد.
در سیستم 3 موتوره کمی محاسبه توان موتورها دشوار تر اشت و همچنین صفر شدن گشتاور را نیز باید در نظر بگیریم.
سیستم 4 موتوره کمی سنگین تر کم جا تر خواهد بود.
یک عامل مئثر بر دقت سیستم تعلیق است که سیستم 3 موتوره هرسه چرخ خود به خود روی زمین واقعند. اما سیستم 4 موتوره نیاز به تدابیر بیشتر برای گه داشتن 4 چرخ روی زمین است که این موضوع در تصمیم گیری بسیار مهم است.
در کل اگر به نیرو و توان خروجی بیشتر نیاز دارید سیستم 4 موتوره برای شما خوب است.
اگر وزن کمتر ,سرعت بیشتر ,دقت بیشتر , مصرف کمتر نیاز دارید 3 موتوره مناسب کار شماست.
این مطلب با محاسبات سطحی و قیاس عملی بدست آمده اگر شما نظر بهتری دارید مطرح کنید لطفا.
دیدگاه