☠WEEDINATOR☠ Partea 4: Codul geometriei direcției diferențiale: 3 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Dacă aveți timp să urmăriți videoclipul de mai sus, veți observa că există unele zgomote ciudate cauzate de motoarele de pe direcție care se opresc din când în când pe măsură ce WEEDINATOR parcurge o viraj de 3 puncte. Motoarele sunt, în esență, blocate unul împotriva celuilalt, deoarece raza de rotație este diferită din interior spre exterior și distanța pe care o parcurge roata este diferită în funcție de gradul de rotație.

Geometria virajului poate fi elaborată prin schițarea a aproximativ 8 permutări ale virajului, oferind exemple de virare la diferite unghiuri pe roata interioară de la 0 (fără viraj) la 90 de grade (blocare completă). Sună complicat?

Majoritatea roboților cu roți mici nu încearcă să aibă niciun fel de direcție sofisticată și se bazează, foarte eficient, pe simpla schimbare a turației relative a motoarelor de pe fiecare parte a vehiculului, ceea ce este aproape la fel ca modul în care un excavator pe șenile sau un rezervor lucrări. Acest lucru este grozav dacă încărcați peste o zonă de război plină de crater, împușcând tot ce se mișcă, dar într-un mediu agricol liniștit este important să faceți cât mai puține daune solului și solului, astfel încât roțile de șlefuit înapoi și înainte nu este potrivit!

Majoritatea mașinilor și tractoarelor au un gadget foarte util numit „Diferențial”, cu excepția mașinilor pe care le vedeți în filmele americane vechi, unde puteți auzi ca anvelopele țipând ca nebune de fiecare dată când merg după un colț. Americanii mai construiesc astfel de mașini? Cu WEEDINATOR, putem programa diferențial în motoarele de acționare prin elaborarea formulei pentru turațiile și unghiurile relative ale roților la un anumit unghi de rotație. Sună totuși complicat?

Iată un exemplu rapid:

Dacă WEEDINATOR navighează pe un viraj și are roata interioară la 45 de grade, roata exterioară NU este de 45 de grade, este mai mult ca 30 de grade. De asemenea, roata interioară se poate roti cu 1 km / oră, dar roata exterioară va fi semnificativ mai rapidă, mai mult ca 1,35 km / oră.

Pasul 1: Configurare geometrie

Câteva ipoteze de bază sunt făcute pentru a începe cu:

• Șasiul va pivota în jurul uneia dintre roțile din spate așa cum se arată în diagrama de mai sus.
• Centrul efectiv al cercului pivot se va deplasa de-a lungul unei linii extinse de la centrele celor două roți din spate, în funcție de unghiul de rotație.
• Geometria va lua forma unei curbe sinusoidale.

Pasul 2: Desene scalate ale unghiurilor și razelor roții

A fost realizat un desen la scară completă cu roțile din față și șasiul WEEDINATOR cu 8 permutări diferite ale unghiului interior al roții între 0 și 90 de grade, iar centrele de rotație respective au fost mapate așa cum se arată în desenele de mai sus.

Razele efective au fost măsurate din desen și trasate pe un grafic în Microsoft Excel.

Au fost produse două grafice, unul dintre raportul axelor roții din față stânga și dreapta și altul pentru raportul celor două raze pentru fiecare unghi de viraj particular.

Apoi am „inventat” câteva formule pentru a imita rezultatele empirice pe baza unei curbe sinusoidale. Unul dintre fudgings arată astfel:

speedRatio = (sin (interior * 1,65 * pi / 180) +2,7) /2,7; // interior este unghiul de rotire interior.

Curbele au fost fudged prin schimbarea valorilor afișate în roșu în fișierul excel până când curbele se potrivesc împreună.

Pasul 3: Codificarea formulelor

În loc să încerce să codeze formulele într-o singură linie, acestea au fost împărțite în 3 etape pentru a permite Arduino să proceseze corect matematica.

Rezultatele sunt afișate pe afișajul portului serial și verificate cu rezultatele măsurate pe desenul la scară.