WEEDINATOR☠ Osa 4: Diferentsiaal -rooligeomeetria kood: 3 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Kui teil on aega ülaltoodud videot vaadata, märkate, et WEEDINATORi 3 -punktilise pöörde tegemisel on aeg -ajalt kummalisi hääli, mis tekivad rooli seiskumise mootoritest. Mootorid klammerduvad sisuliselt üksteise vastu, kuna pöörderaadius on seest ja väljast erinev ning ratta läbitud vahemaa on pöördeastme kohta erinev.

Pöörde geomeetriat saab välja töötada visandades umbes 8 pöörde permutatsiooni, tuues näiteid sisemise ratta erinevate nurkade all pööramisest 0 (ilma pöördeta) kuni 90 (täislukk) kraadini. Kõlab keeruliselt?

Enamik väikseid ratastega roboteid ei ürita omada keerukat juhtimist ja sõltuvad väga tõhusalt lihtsalt mootori suhtelise kiiruse muutmisest sõiduki mõlemal küljel, mis on peaaegu sama, mis roomikkaevaja või paagi puhul töötab. See on suurepärane, kui laadite kraatriga täidetud sõjapiirkonda, tulistades kõike, mis liigub, kuid rahulikus põllumajanduskeskkonnas on oluline kahjustada pinnast ja maapinda nii vähe kui võimalik, nii et lihvkettaid üksteise vastu ja edasi liigutada mittesobiv!

Enamikul autodel ja traktoritel on väga kasulik vidin, mida nimetatakse diferentsiaaliks, välja arvatud autod, mida näete vanades Ameerika filmides, kus kuulete rehvide hullumeelset kriiskamist iga kord, kui nad nurga taga lähevad. Kas ameeriklased ehitavad endiselt selliseid autosid? WEEDINATORiga saame programmeerida ajamimootoritele diferentsiaali, töötades välja rataste suhtelise kiiruse ja nurkade valemi mis tahes pöördenurga korral. Kõlab ikka keeruliselt?

Siin on kiire näide:

Kui WEEDINATOR liigub pöördes ja selle ratas on 45 kraadi juures, ei ole välisratas 45 kraadi, pigem 30 kraadi. Samuti võib siseratas pöörata 1 km/h, kuid välisratas on oluliselt kiirem, rohkem kui 1,35 km/h.

Samm: geomeetria seadistamine

Alustuseks tehakse mõned põhilised eeldused:

• Šassii pöörleb ümber ühe tagaratta, nagu on näidatud ülaltoodud skeemil.
• Pöördringi tegelik keskpunkt liigub sõltuvalt pöördenurgast mööda joont, mis on pikendatud kahe tagaratta keskpunktist.
• Geomeetria saab siinuskõvera kujul.

2. samm: ratta nurkade ja raadiuste mõõtkavas joonised

WEEDINATOR esirattad ja šassii koostati täismõõdus, millel oli 8 erinevat permutatsiooni rataste sisemise nurga vahemikus 0 kuni 90 kraadi ja vastavad pöördekeskused kaardistati, nagu on näidatud ülaltoodud joonistel.

Tõhusad raadiused mõõdeti jooniselt ja joonistati graafikule Microsoft Excelis.

Toodeti kaks graafikut, üks vasaku ja parema esiratta telje suhe ja teine kahe raadiuse suhte kohta iga konkreetse pöördenurga korral.

Seejärel "raputasin" mõned valemid, et jäljendada siinuskõveral põhinevaid empiirilisi tulemusi. Üks nüanss näeb välja selline:

speedRatio = (sin (sisemine*1,65*pi/180) +2,7)/2,7; // sisemine on sisemine pöördenurk.

Kõverad hägustati, muutes Exceli failis punasega näidatud väärtusi, kuni kõverad sobisid kokku.

Samm: valemite kodeerimine

Selle asemel, et proovida valemeid ühes reas kodeerida, jagati need kolmeks etapiks, et Arduino saaks matemaatikat korralikult töödelda.

Tulemused kuvatakse jadapordi ekraanil ja kontrollitakse mõõtetulemustega skaalajoonisel.