EWEEDINATOR☠ Časť 4: Geometria diferenciálneho riadenia Kód: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Ak máte čas pozrieť si vyššie uvedené video, všimnete si, že keď sa WEEDINATOR pohybuje v 3 -bodovej zákrute, každú chvíľu dochádza k zablokovaniu motorov na volante. Motory sa v zásade navzájom zasekávajú, pretože polomer otáčania sa líši zvnútra aj zvonka a vzdialenosť, ktorú koleso prejde, sa líši v závislosti od stupňa otáčania.

Geometriu zákruty je možné vypočítať načrtnutím približne 8 permutácií zákruty, pričom uvediete príklady otáčania v rôznych uhloch na vnútornom kolese od 0 (bez zákruty) do 90 (plný zámok) stupňov. Znie to komplikovane?

Väčšina malých kolesových robotov sa nepokúša o nejaký sofistikovaný spôsob riadenia a veľmi efektívne sa spolieha na jednoduchú zmenu relatívnej rýchlosti motorov na každej strane vozidla, ktorá je do značnej miery rovnaká ako v prípade pásového rýpadla alebo nádrže. Tvorba. Je to skvelé, ak nabíjate vo vojnovej zóne naplnenej kráterom a strieľate na všetko, čo sa hýbe, ale v pokojnom poľnohospodárskom prostredí je dôležité urobiť čo najmenej škôd na pôde a zemi, aby brúsne kotúče dozadu a dopredu proti sebe boli nevhodné!

Väčšina automobilov a traktorov má veľmi užitočnú pomôcku s názvom „Diferenciál“, okrem automobilov, ktoré vidíte v starých amerických filmoch, kde môžete počuť bláznivé škrípanie pneumatík vždy, keď prejdú zákrutou. Stavajú Američania stále autá takto? Pomocou WEEDINATORU môžeme naprogramovať diferenciál na hnacie motory tak, že vypracujeme vzorec pre relatívne rýchlosti a uhly kolies v každom konkrétnom uhle otáčania. Stále to znie komplikovane?

Tu je rýchly príklad:

Ak WEEDINATOR naviguje zákrutu a má vnútorné koleso pod uhlom 45 stupňov, vonkajšie koleso NIE JE 45 stupňov, je to skôr 30 stupňov. Vnútorné koleso sa tiež môže otáčať rýchlosťou 1 km/h, ale vonkajšie koleso bude výrazne rýchlejšie, napríklad 1,35 km/h.

Krok 1: Nastavenie geometrie

Na úvod je urobených niekoľko základných predpokladov:

• Podvozok sa bude otáčať okolo jedného zo zadných kolies, ako je znázornené na obrázku vyššie.
• Účinný stred kruhu otáčania sa bude pohybovať podľa čiary predĺženej zo stredov dvoch zadných kolies v závislosti od uhla zákruty.
• Geometria bude mať formu sínusovej krivky.

Krok 2: Menšie výkresy uhlov a polomerov kolies

Bol urobený úplný výkres predných kolies a podvozku WEEDINATOR s 8 rôznymi permutáciami vnútorného uhla kolesa medzi 0 a 90 stupňami a príslušných stredov zákrut bolo zmapovaných, ako je znázornené na vyššie uvedených výkresoch.

Efektívne polomery boli zmerané z výkresu a zakreslené do grafu v programe Microsoft Excel.

Boli vyrobené dva grafy, jeden pre pomer náprav ľavého a pravého predného kolesa a druhý pre pomer dvoch polomerov pre každý konkrétny uhol otáčania.

Potom som „upravil“niekoľko vzorcov, aby som napodobnil empirické výsledky na základe sínusovej krivky. Jeden z fudgings vyzerá takto:

speedRatio = (sin (vnútorný*1,65*pi/180) +2,7)/2,7; // vnútorný je vnútorný uhol otočenia.

Krivky boli sfalšované zmenou hodnôt zobrazených červenou farbou v súbore Excel, kým sa krivky k sebe nehodia.

Krok 3: Kódovanie vzorcov

Namiesto toho, aby sme sa pokúšali kódovať vzorce v jednom riadku, boli rozdelené do 3 fáz, aby Arduino umožnilo správne spracovanie matematiky.

Výsledky sú zobrazené na displeji sériového portu a skontrolované pomocou nameraných výsledkov na výkrese stupnice.