Creación de una transmisión V5

Un tren motriz permite que un robot sea móvil mediante el uso de ruedas, bandas de rodamiento de tanques u otro método. Un tren motriz a veces se denomina base de transmisión. Identificar qué tipo de tren motriz usar es una de las primeras consideraciones al diseñar un robot. Las transmisiones Clawbot están bien para comenzar, pero los diseños adicionales de la transmisión pueden permitirle al robot mucha más funcionalidad, como poder moverse hacia los lados además de girar y moverse hacia adelante y hacia atrás. Este tipo de movimiento se llama omnidireccional. Las transmisiones también pueden necesitar desplazarse sobre obstáculos o resistirse a ser empujadas desde un lado por otro robot. Los robots que se están diseñando para una competencia pueden obtener una ventaja competitiva al seleccionar una transmisión que coincida con su estrategia de juego.

Algunas cosas a tener en cuenta al seleccionar una transmisión para un robot de competición:

• ¿Hay obstáculos en el campo de juego que deban ser superados o escalados? Las orugas o las ruedas de mayor diámetro pueden ayudar a superar obstáculos.
• ¿A cuánta defensa estará expuesta la transmisión? Algunos juegos tienen una barrera que separa a los oponentes y una transmisión defensiva que no se puede empujar fácilmente hacia los lados no es tan crítica.
• ¿Qué ventaja tiene que la transmisión sea omnidireccional?
• ¿La transmisión va a empujar piezas de juego múltiples/pesadas, o necesita ser rápida? La velocidad o par máximo producido por un tren motriz se puede ajustar cambiando a una relación de transmisión diferente, cambiando los cartuchos de engranajes del motor inteligente V5 y/o cambiando el diámetro de las ruedas.
• ¿A qué altura y a qué distancia podrá llegar el diseño del robot? Los robots que llegan a lo alto y/o se extienden, se benefician de una huella de transmisión más grande y un centro de gravedad más bajo. Las ruedas de diámetro pequeño pueden ayudar con ambas cosas.
• ¿Cuántos motores se necesitarán para funciones distintas de la transmisión? Algunas reglas de competencia limitan el número de motores en un robot.

Estas consideraciones son algunos ejemplos, pero no todos, de los tipos de análisis que se deben utilizar al seleccionar un tren motriz para un robot de competición. 

Descripciones de algunos tipos de transmisiones

Unidad estándar

La transmisión estándar también se conoce como transmisión de dirección deslizante y es uno de los tipos más comunes de transmisiones. El tren de transmisión estándar puede ser alimentado por dos motores y estos motores se pueden utilizar para alimentar directamente las ruedas motrices o pueden ser parte de un tren de engranajes que puede tener múltiples ruedas motrices. El tren motriz también puede diseñarse para tener múltiples motores y múltiples ruedas. Estas variaciones a veces se denominan tracción en las cuatro ruedas, tracción en las seis ruedas, etc. Esta transmisión puede usar una variedad de ruedas VEX. Sin embargo, carece de la capacidad de ser omnidireccional.

El gráfico anterior muestra un tren de transmisión estándar alimentado por dos motores. Puede girar y acercar y alejar el gráfico para ver cada ángulo de la transmisión de dos motores. Seleccione las piezas para ver el nombre de cada componente. 

El gráfico anterior muestra un tren de transmisión estándar alimentado por cuatro motores. La implementación de cuatro motores proporciona potencia adicional para mejorar la velocidad, un mayor par y una mayor tracción y estabilidad. Puede girar y acercar y alejar el gráfico para ver cada ángulo de la transmisión de dos motores. Seleccione las piezas para ver el nombre de cada componente. 

 

H Drive

La transmisión H utiliza tres o cinco motores con cuatro ruedas omnidireccionales y un quinto juego de ruedas omnidireccionales perpendicular entre las otras ruedas del tren motriz. La disposición de las ruedas permite que este tren motriz sea omnidireccional. La transmisión H puede utilizar las ruedas omnidireccionales de 2.75", las ruedas omnidireccionales de 3.25" o las ruedas omnidireccionales de 4 ". Sin embargo, este tipo de tren motriz puede ser empujado hacia los lados por otro robot debido a los rodillos de las ruedas omnidireccionales. La quinta rueda central también puede quedar atrapada en un obstáculo cuando el robot intenta rodar sobre ella.

Mecanum

El diseño de la transmisión Mecanum utiliza ruedas Mecanum. Estas ruedas tienen rodillos en ángulo que les permiten ser omnidireccionales. Cuando las ruedas de este tren motriz giran opuestas entre sí, la orientación de los rodillos hace que el tren motriz se mueva hacia los lados. Sin embargo, los rodillos angulados requieren más torque de los motores para accionar las ruedas y el tren motriz requiere un código de programación más complejo para su movimiento que el Standard Drive.

Holonómico

La transmisión holonómica es omnidireccional. Este diseño se puede ensamblar con tres ruedas omnidireccionales y tres motores o cuatro ruedas omnidireccionales y cuatro motores. Estas transmisiones holonómicas se pueden diseñar con las ruedas omnidireccionales de 2.75", las ruedas omnidireccionales de 3.25" o las ruedas omnidireccionales de 4 ". Las tres ruedas omnidireccionales y la versión de tres motores de accionamiento se ensamblan con las ruedas ajustadas a 120^{o entre sí. Las cuatro ruedas omnidireccionales y la versión de cuatro motores se pueden ensamblar inclinando las ruedas en cada una de las esquinas (a veces llamada transmisión en X y se muestra un ejemplo a continuación) o colocando las ruedas motrices en el centro de cada lado de la base de transmisión. Estas transmisiones holonómicas requieren un código de programación más complejo para su movimiento que la transmisión estándar. La transmisión de 3 ruedas no es tan estable como las transmisiones de 4 ruedas.}

Track Drive

El Track Drive es otra variación de la transmisión estándar que utiliza el kit de banda de rodadura del tanque en lugar de las ruedas. Puede pasar fácilmente por encima de obstáculos. Sin embargo, el accionamiento del tanque carece de la capacidad de ser omnidireccional. El kit de banda de rodadura de tanque estándar no tiene muy buena tracción. Incluir algunos de los eslabones de tracción de la banda de rodadura del tanque del kit de actualización de la banda de rodadura del tanque en la cadena de bandas de rodadura puede aumentar la tracción. Además de los piñones de transmisión que vienen con el kit de banda de rodadura del tanque, los piñones de alta resistencia también se pueden utilizar como piñones de transmisión.

Algunos errores de diseño que se deben evitar al montar las transmisiones

Unidad estándar

Un error de diseño que se puede cometer con la transmisión estándar es alimentar todas las ruedas con la misma relación y usar ruedas de diferentes diámetros. Debido a la diferencia de circunferencia de las ruedas, este error de diseño hace que las ruedas más grandes intenten tirar del robot hacia adelante más rápido de lo que pueden rodar las ruedas más pequeñas.

H Drive

Un error de diseño que se puede cometer con el H Drive es tener la quinta rueda central en un nivel diferente al de las otras 4 ruedas. Esto puede suceder si alguno de los ejes de transmisión del tren motriz no está a la misma distancia del suelo que los demás. Cuando se produce este error de diseño, la rueda central o las ruedas motrices levantan la otra del suelo.

Mecanum

Holonómico

Un error de diseño que se puede cometer con las transmisiones holonómicas es tener solo un punto de soporte para los ejes de transmisión. Este error de diseño permite que el eje de transmisión gire hacia arriba y hacia abajo, lo que dificulta que el eje de transmisión gire dentro del cojinete.

Track Drive

Un error de diseño que se puede cometer con la transmisión por oruga es conducir la banda de rodadura del tanque con una rueda dentada en el centro de la oruga. Este error de diseño permitirá que la rueda dentada de transmisión se salte los eslabones de la cadena. Los piñones de transmisión deben tener al menos 120 ^o de envoltura de cadena del tanque.

Comparación de algunos tipos de transmisiones

Peligro para la seguridad:

Puntos de pellizco Mueva lentamente las ruedas, los piñones y los engranajes para asegurarse de que no haya cables, tubos, materiales elásticos o herrajes que queden atrapados por el movimiento, antes de encender el robot.

El metal estructural y el hardware se pueden comprar en https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/structure.

Las ruedas y otros herrajes de movimiento se pueden comprar en https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion.