Mecanum jantlarının etkinliğinin hesaplanması

BİR İLK Robotik ekibinin parçasıyım ve robotumuz için Mecanum jantlarını kullanmayı düşünüyoruz .

Mecanum tekerleğini normal lastiklere göre kullanmanın avantajları ve dezavantajları nelerdir? Google'a baktığımızda, Mecanum jantlarının daha fazla hareketlilik sağladığı, ancak çok fazla çekişe sahip olmadığı anlaşılıyor. Başka avantajları veya dezavantajları var mı?

Normal tekerleklerle karşılaştırıldığında, Mecanum jantlar herhangi bir şekilde daha az verimli veya daha verimli mi? Ve eğer öyleyse, ne kadar olduğunu belirlemenin ölçülebilir bir yolu var mı?

İleriye, yana veya keyfi açılardan hareket etmeyi (veya verimsizliğini) ve / veya hızını hesaplamak için kullanabileceğim denklemler var mı?

Mecanum tekerlekli bir robotun resmi:

Her bir tekerleğin çeşitli avantajları ve dezavantajları nedeniyle verimlilik karşılaştırmak doğru bir şey değildir. Farklı tekerlek tiplerinin verimliliğini karşılaştırmak, elma ve portakalları karşılaştırmak gibidir.

Bununla birlikte, hız ve kuvvetin karşılaştırılması farklı tekerlek tiplerinin iyi bir karşılaştırmasını sağlayabilir. İşte hızlı ve basit bir karşılaştırma sunan bir tablo ( Bunun kurgısız rulmanlar ve eşit çekiş olduğunu varsayar! ):

Sızıntıyı hesaba katmaya çalışmak kıllı olur. Bu kağıt listesinin en üstünde yer alan "Dört Tekerlekli Mecanum Aracının Kinematik Analizi" başlıklı makaleden :

Genel olarak, bu sorunun çözümü yoktur, çünkü eşzamanlı lineer denklemlerin aşırı belirlenmiş bir sistemini temsil eder. Bunun fiziksel anlamı şudur: dört tekerlek için dört keyfi dönme hızı seçilirse, genel olarak zeminde bir miktar tekerlek "ovma" (kayma) içermeyen hiçbir araç hareketi yoktur. Bununla birlikte, "en uygun" en küçük kareler çözeltisini üreten bir matris [F] bulunabilir

Hem iç hem de dış mekanlarda (çim, kum ve kir üzerinde daha az değil) mecanum jantları kullanma konusunda biraz deneyimim var.

Açık avantajı holonomik harekettir. Dezavantajları ağırlık (piyasada bulunan tekerlekler gülünç derecede ağırdır) ve maliyettir. Belirli bir taban yüzü malzemesi için çekiş, daha küçük temas alanı ve% 45 merdaneler nedeniyle normal bir tekerleğin% 65-70 çizgisi boyunca olacaktır.

Mini direksiyon ile karşılaştırıldığında, mecanum jantların dönüş sırasında ek bir sürtünmesi yoktur, bu da bir avantajdır.

Mecanum jantlar, bir döner / yengeç tahrik sisteminden daha basit ve belki de daha güvenilir olacaktır.

Her şey daima ödünleşmeyle ilgilidir. İdeal bir mecanum sistemini ideal bir tahrik sistemi ile karşılaştırırsam (tam 360 derece dönüş, son derece hızlı tekerlek oryantasyonu), tam çekiş gücüne sahip olduğu için performansta kazanır.

İdeal bir kıvırma sistemi, mecanum jantlarına kıyasla pahalı ve uygulanması zor olacaktır.

Verimlilik yüklü bir sorudur. İdeal bir mecannum tekerleği, herhangi bir yönde hareket ederken diğer tüm sistemlere eşdeğer olacak ve bir mini direksiyon sisteminden daha iyi dönecektir. Gerçekte, silindirler makul sürtünmeye sahiptir, bu nedenle yana doğru ilerlemek, ileri gitmekten daha az verimli olacaktır.

Kesin sayıları elde etmek, pratik olmayan birçok doğru ölçüm gerektirir.

FRC 1114 Simbotics web sitesine, özellikle http://www.simbotics.org/resources/mobility web sitesine göz atmak isteyebilirsiniz . Antrenörlük yaptığım FTC takımı bunu kendi çalışmaları için bir başlangıç ​​noktası olarak kullandı.