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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Ako imate vremena pogledati gornji video, primijetit ćete da postoje čudni zvukovi uzrokovani motorima na upravljaču koji se tu i tamo zaustavljaju dok WEEDINATOR prelazi u zaokret 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 razraditi 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 komplikovano?

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 radi. Ovo je sjajno ako punite preko ratne zone ispunjene kraterima pucajući na sve što se kreće, ali u mirnom poljoprivrednom okruženju važno je nanijeti što je moguće manje štete na tlu i tlu, tako da brusni točkovi naprijed i natrag jedni protiv drugih budu nije prikladno!

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. Da li Amerikanci i dalje grade 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 uvijek zvuči komplicirano?

Evo kratkog primjera:

Ako WEEDINATOR upravlja zavojem i ima unutrašnji točak na 45 stepeni, spoljni točak NIJE 45 stepeni, to je više kao 30 stepeni. Takođe, unutrašnji točak se može okretati 1 km/h, ali će spoljni točak biti znatno brži, više poput 1,35 km/h.

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.
• Efektivno središte zaokretnog kruga pomjerat će se duž linije produžene od središta dva stražnja kotača, ovisno o kutu okretanja.
• 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 sa 8 različitih permutacija unutrašnjeg kuta kotača između 0 i 90 stupnjeva, a odgovarajući centri okretanja su mapirani kako je prikazano na gornjim crtežima.

Efektivni polumjeri mjereni su prema crtežu i iscrtani na grafikonu u programu Microsoft Excel.

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

Potom sam "izmislio" neke formule da oponašam empirijske rezultate zasnovane na sinusnoj krivulji. Jedan od falsifikata izgleda ovako:

speedRatio = (sin (unutrašnji*1.65*pi/180) +2.7) /2.7; // unutrašnji je unutrašnji kut zaokreta.

Krivulje su izmišljene 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 ekranu serijskog porta i provjeravaju s izmjerenim rezultatima na crtežu razmjere.