☠WEDEDINATOR☠ Dio 4: Geometrijski kod diferencijalnog upravljanja: 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Ako imate vremena za gledanje gornjeg videa, primijetit ćete da postoje čudni zvukovi uzrokovani motorima na upravljaču koji se tu i tamo zaustavljaju dok se WEEDINATOR kreće u zavoju u 3 točke. Motori se u osnovi zaglavljuju jedan protiv drugog jer je radijus okretanja različit iznutra prema van, a udaljenost kotača različita po stupnju okreta.

Geometrija zavoja može se utvrditi skiciranjem 8 ili više permutacija zavoja, dajući primjere okretanja pod različitim kutovima na unutarnjem kotaču od 0 (bez okretanja) do 90 (potpuno blokiranje) stupnjeva. Zvuči komplicirano?

Većina malih robota na kotačima ne pokušava imati bilo kakvo sofisticirano upravljanje i oslanja se, vrlo učinkovito, na jednostavno mijenjanje relativne brzine motora sa svake strane vozila, što je otprilike isto kao i kopač na gusjenicama ili spremnik djela. Ovo je sjajno ako punite preko kratera napunjenog ratnog područja pucajući na sve što se kreće, ali u mirnom poljoprivrednom okruženju važno je napraviti što manje štete na tlu i tlu, tako da brusni kotačići naprijed i natrag jedni protiv drugih budu neprikladno!

Većina automobila i traktora ima vrlo koristan gadget nazvan 'Diferencijal', osim automobila koje vidite u starim američkim filmovima gdje možete čuti kako gume škripe kao ludi svaki put kad izađu iza ugla. Grade li još Amerikanci ovakve automobile? S WEEDINATOR -om možemo programirati diferencijal u pogonske motore razradom formule za relativne brzine i kutove kotača pod bilo kojim posebnim kutom zavoja. Još zvuči komplicirano?

Evo kratkog primjera:

Ako WEEDINATOR upravlja zavojem i ima unutarnji kotač pod 45 stupnjeva, vanjski kotač NIJE 45 stupnjeva, to je više poput 30 stupnjeva. Također, unutarnji kotač može se okretati 1 km/sat, ali vanjski kotač bit će znatno brži, više poput 1,35 km/sat.

Korak 1: Postavljanje geometrije

Za početak je napravljeno nekoliko osnovnih pretpostavki:

• Šasija će se okretati oko jednog od stražnjih kotača kako je prikazano na gornjoj shemi.
• Učinkovito središte zaokretnog kruga pomaknut će se duž linije produžene od središta dva stražnja kotača, ovisno o kutu zavoja.
• Geometrija će imati oblik sinusne krivulje.

Korak 2: Umanjeni crteži kutova i radijusa kotača

Crtež u punoj mjeri izrađen je od prednjih kotača i šasije WEEDINATOR -a s 8 različitih permutacija unutarnjeg kuta kotača između 0 i 90 stupnjeva, a odgovarajuća središta zavoja su mapirana kako je prikazano na gornjim crtežima.

Učinkoviti radijusi mjereni su prema crtežu i iscrtani na grafikonu u programu Microsoft Excel.

Napravljena su dva grafikona, jedan omjera osi lijevog i desnog prednjeg kotača, a drugi omjera dva radijusa za svaki pojedini kut okretanja.

Zatim sam "izlupao" neke formule kako bih oponašao empirijske rezultate na temelju sinusne krivulje. Jedan od izmišljotina izgleda ovako:

speedRatio = (sin (unutarnji*1,65*pi/180) +2,7)/2,7; // unutarnji je unutarnji kut zaokreta.

Krivulje su pokvarene promjenom vrijednosti prikazanih crvenom bojom u excel datoteci sve dok se krivulje ne uklope.

Korak 3: Kodiranje formula

Umjesto da pokušavaju kodirati formule u jednom retku, one su podijeljene u 3 faze kako bi Arduino mogao pravilno obraditi matematiku.

Rezultati se prikazuju na zaslonu serijskog porta i provjeravaju s izmjerenim rezultatima na crtežu mjerila.