نکاتي راجع به ربات خط کشي

ساختن رباتی که به صورت مستقیم الخط در مسیری که شما می خواهید حرکت کند، کار خیلی ساده ای هم نیست وشما باید در هنگام طراحی و ساخت به نکاتی توجه کنید. ابتدا دینامیک حرکت یک ربات را به طور اجمالی بررسی می کنیم.

نیروهایی که باعث حرکت ربات می شوند نیروهای عکس العمل اصطکاک بین چرخها و زمین هستند.



در حالت کلی حرکت ربات تابع برآیند نیروهای وارد بر آن و برآیند گشتاور این نیروها حول مرکز جرم ربات است.




در معادلات بالا m وزن ربات، I ممان اینرسی مجموع نیروهای وارد بر ربات در جهات x و y ، مجموع گشتاورهای وارد بر ربات حول مرکز جرم و شتاب مرکز جرم ربات در جهات x و y و شتاب زاویه ای ربات است.



پیشنهادهای اجرایی برای اینکه ربات به صورت مستقیم الخط حرکت کند:

1- سرعت چرخ های محرک برابر باشد. اختلاف سرعت در چرخهای محرک باعث حرکت زاویه ای میشود. حتی الکتروموتورهای یکسان هم ممکن است اختلاف دور اندکی نسبت به یکدیگر داشته باشند. برای رفع این مشکل، می توانید از یک الکتروموتور و یک گیربکس که دارای دو خروجی است جهت نیروی محرکه چرخهای عقب استفاده کنید و یا در صورت استفاده از دو الکتروموتور، دور خروجی آنها را اندازه گیری و در صورت قابل اغماض بودن اختلاف دورشان از آنها استفاده کنید.

2- در هنگام نصب چرخها (خصوصا چرخهای محرک) دقت کافی در موازی بودن آنها به عمل آورید. ربات در جهت برآیند نیروهای اعمال شده حرکت می کند و مسلما در صورت ناموازی بودن چرخها، جهت برآیند نیروها جهت مورد نظر شما نخواهد بود.

3- حتی الامکان چرخهای محرک نسبت به مرکز جرم ربات به صورت متقارن قرار گیرند و چرخهای هرزگرد اصطکاک زیادی با زمین نداشته باشند.



ویژگی مهمی که از ربات خط کشی انتظار می رود و امتیاز قابل توجهی به آن اختصاص داده شده، خط کشی منقطع و منظم است.

با استفاده از یک آهنربای الکتریکی، یک آهنربای دائمی ویک کلید زمانی می توان خط کشی منقطع و منظم انجام داد.





در مواقعی که مدار بسته است آهنربای الکتریکی، آهنربای دائمی را جذب و ابزار خط کشی از زمین جدا می شود و هنگام باز بودن مدار ابزار خط کشی روی زمین قرار می گیرد.

کلید زمانی : کلیدی است که به صورت دوره ای در مدت معینی ( مثلا 10 ثانیه ) مدار را بسته و در مدت زمان معین دیگری ( مثلا 5 ثانیه ) مدار را باز می کند. کلید زمانی تشکیل شده است از یک صفحه رسانای ساکن ( به شکل برشی از دایره) که جریان ورودی به آن متصل می گردد و یک میله چرخان که خروجی به آن متصل است. میله توسط یک موتور الکتریکی به گردش در می آید. در لحظاتی که میله و صفحه ساکن در تماس هستند مدار بسته است. با تنظیم سرعت موتور می توان زمان باز وبسته بودن مدار را تعیین کرد. البته می توانید به جای کلید زمانی از یک مدار الکترونیکی هم استفاده کنید.