WEEDINATOR☠ Bagian 4: Kode Geometri Kemudi Diferensial: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Jika Anda memiliki waktu untuk menonton video di atas, Anda akan melihat bahwa ada beberapa suara aneh yang disebabkan oleh motor di kemudi yang berhenti sesekali saat WEEDINATOR menavigasi belokan 3 titik. Motor pada dasarnya macet satu sama lain karena radius belokan berbeda di dalam ke luar dan jarak yang ditempuh roda berbeda per derajat belokan.

Geometri belokan dapat dikerjakan dengan membuat sketsa 8 atau lebih permutasi belokan, memberikan contoh belokan pada sudut yang berbeda pada roda bagian dalam dari 0 (tanpa belokan) hingga 90 (kunci penuh) derajat. Kedengarannya rumit?

Sebagian besar robot beroda kecil tidak berusaha untuk memiliki kemudi yang canggih dan mengandalkan, sangat efektif, hanya dengan mengubah kecepatan relatif motor di setiap sisi kendaraan, yang hampir sama dengan cara penggali atau tangki yang dilacak bekerja. Ini bagus jika Anda menyerang zona perang yang dipenuhi kawah dengan menembaki segala sesuatu yang bergerak, tetapi dalam lingkungan pertanian yang tenang, penting untuk melakukan kerusakan sesedikit mungkin pada tanah dan tanah sehingga roda gerinda maju mundur satu sama lain adalah tidak sesuai!

Sebagian besar mobil dan traktor memiliki alat yang sangat berguna yang disebut 'Diferensial', kecuali mobil yang Anda lihat di film-film Amerika kuno di mana Anda dapat mendengar ban berdecit seperti orang gila setiap kali mereka berbelok di tikungan. Apakah orang Amerika masih membuat mobil seperti ini? Dengan WEEDINATOR, kita dapat memprogram diferensial ke dalam motor penggerak dengan mengerjakan rumus untuk kecepatan dan sudut relatif roda pada setiap sudut belokan tertentu. Masih terdengar rumit?

Berikut ini contoh singkatnya:

Jika WEEDINATOR menavigasi belokan dan memiliki roda bagian dalam pada 45 derajat, roda luar BUKAN 45 derajat, itu lebih seperti 30 derajat. Juga, roda bagian dalam mungkin berputar pada 1 km/jam, tetapi roda luar akan jauh lebih cepat, lebih seperti 1,35 km/jam.

Langkah 1: Pengaturan Geometri

Beberapa asumsi dasar dibuat untuk memulai:

• Sasis akan berputar di sekitar salah satu roda belakang seperti yang ditunjukkan pada diagram di atas.
• Pusat efektif dari lingkaran pivot akan bergerak sepanjang garis yang diperpanjang dari pusat kedua roda belakang, tergantung pada sudut belokan.
• Geometri akan mengambil bentuk kurva sinus.

Langkah 2: Gambar Skala Sudut dan Jari-jari Roda

Gambar skala penuh dibuat dari roda depan dan sasis WEEDINATOR dengan 8 permutasi berbeda dari sudut roda dalam antara 0 dan 90 derajat dan pusat putaran masing-masing dipetakan seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Jari-jari efektif diukur dari gambar dan diplot pada grafik di Microsoft Excel.

Dihasilkan dua grafik, salah satu rasio as roda depan kiri dan kanan dan satu lagi untuk rasio dua jari-jari untuk setiap sudut belokan tertentu.

Saya kemudian 'memalsukan' beberapa formula untuk meniru hasil empiris berdasarkan kurva sinus. Salah satu fudgings terlihat seperti ini:

speedRatio= (sin(dalam*1,65*pi/180)+2,7)/2,7; // dalam adalah sudut belokan dalam.

Kurva dipalsukan dengan mengubah nilai yang ditunjukkan dengan warna merah di file excel hingga kurva dipasang bersama.

Langkah 3: Mengkodekan Rumus

Alih-alih mencoba mengkodekan rumus dalam satu baris, mereka dipecah menjadi 3 tahap untuk memungkinkan Arduino memproses matematika dengan benar.

Hasilnya ditampilkan dalam tampilan port serial dan diperiksa dengan hasil pengukuran pada gambar skala.