V5-voimansiirron luominen

Voimansiirto mahdollistaa robotin liikkumisen pyörien, säiliön kulutuspintojen tai muun menetelmän avulla. Voimansiirtoa kutsutaan joskus vetopohjaksi. Käytettävän voimansiirron tunnistaminen on yksi ensimmäisistä seikoista robottia suunniteltaessa. Clawbot-voimansiirrot ovat hyviä aloittamiseen, mutta lisävoimansiirrot voivat tarjota robotille paljon enemmän toimintoja, kuten sen, että se pystyy liikkumaan sivusuunnassa kääntymisen sekä eteen- ja taaksepäin liikkumisen lisäksi. Tämän tyyppistä liikettä kutsutaan ympärisuuntaiseksi. Voimansiirrot saattavat myös joutua kulkemaan esteiden yli tai vastustamaan toisen robotin työntämistä sivulta. Kilpailua varten suunnitellut robotit voivat saada kilpailuetua valitsemalla voimansiirron pelistrategiaansa vastaavan.

Muutamia asioita, jotka on otettava huomioon valittaessa voimansiirtoa kilpailurobotille:

• Onko pelikentällä esteitä, joiden yli on ajettava tai joiden päälle on kiivettävä? Telat tai halkaisijaltaan suuremmat pyörät voivat auttaa esteiden ylittämisessä.
• Kuinka paljon puolustusta voimansiirto altistuu? Joissakin peleissä on este, joka erottaa vastustajat, ja puolustava voimansiirto, jota ei voida helposti työntää sivuttain helposti, ei ole yhtä kriittinen.
• Kuinka paljon etua voimansiirrosta on monisuuntaisesta?
• Työntääkö voimansiirto useita/raskaita pelinappuloita vai pitääkö sen olla nopea? Voimansiirron tuottamaa maksiminopeutta tai vääntömomenttia voidaan säätää vaihtamalla eri välityssuhteeseen, vaihtamalla V5 Smart Motor Gear Cartridges ja/tai muuttamalla pyörien halkaisijaa.
• Kuinka korkealle ja kuinka kauas ulos robotin suunnittelu voi yltää? Robotit, jotka ulottuvat korkealle ja/tai ulottuvat ulos, hyötyvät suuremmasta voimansiirron jalanjäljestä ja alemmasta painopisteestä. Pienen halkaisijan pyörät voivat auttaa molemmissa.
• Kuinka monta moottoria tarvitaan muihin toimintoihin kuin voimansiirtoon? Jotkut kilpailusäännöt rajoittavat robotin moottoreiden määrää.

Nämä huomiot ovat esimerkkejä, mutta eivät kaikki, analyysityypeistä, joita tulisi käyttää valittaessa voimansiirtoa kilpailurobotille. 

Kuvaukset tietyistä voimansiirtotyypeistä

Standard Drive

Standard Drivetrain tunnetaan myös liukuohjauksena, ja se on yksi yleisimmistä voimansiirtotyypeistä. Vakiovoimansiirtoa voidaan käyttää kahdella moottorilla, ja näitä moottoreita voidaan käyttää suoraan vetävien pyörien voimanlähteenä tai ne voivat olla osa vaihteistoa, jossa voi olla useita vetopyöriä. Voimansiirto voidaan myös suunnitella siten, että siinä on useita moottoreita ja useita pyöriä. Näitä muunnelmia kutsutaan joskus nelivetoiksi, kuusivetoiksi jne. Tässä voimansiirrossa voidaan käyttää erilaisia ​​VEX-pyöriä. Siitä puuttuu kuitenkin kyky olla kaikkisuuntainen.

Yllä oleva grafiikka näyttää vakiovoimansiirron kahdella moottorilla. Voit kääntää ja lähentää ja loitontaa grafiikkaa nähdäksesi kaksimoottorisen voimansiirron jokaisen kulman. Valitse osat nähdäksesi kunkin osan nimet. 

Yllä olevassa kuvassa näkyy vakiovoimansiirto, joka toimii neljällä moottorilla. Neljän moottorin käyttöönotto tarjoaa lisätehoa nopeuden, suuremman vääntömomentin ja paremman pidon ja vakauden parantamiseksi. Voit kääntää ja lähentää ja loitontaa grafiikkaa nähdäksesi kaksimoottorisen voimansiirron jokaisen kulman. Valitse osat nähdäksesi kunkin osan nimet. 

 

H Ajaa

H Drive käyttää kolmea tai viittä moottoria, joissa on neljä Omni-Directional Wheels -pyörää ja viides Omni-Directional Wheel setti kohtisuorassa voimansiirron muiden pyörien välillä. Pyörien järjestely mahdollistaa tämän voimansiirron kaikkiin suuntiin. H Drive voi käyttää 2,75 tuuman ympärisuuntaisia ​​pyöriä, 3,25 tuuman ympärisuuntaisia ​​pyöriä tai 4 tuuman ympärisuuntaisia ​​pyöriä. Toinen robotti voi kuitenkin työntää tämäntyyppistä voimansiirtoa sivusuunnassa Omni-Directional Wheels -pyörien rullien vuoksi. Viides keskipyörä voi myös tarttua esteeseen robotin yrittäessä kiertyä sen yli.

Mecanum

Mecanum Drivetrain -mallissa käytetään Mecanum Wheels -pyöriä. Näissä pyörissä on vinot rullat, mikä mahdollistaa niiden liikkumisen joka suuntaan. Kun tämän voimansiirron pyörät pyörivät vastakkain, rullien suunta saa voimansiirron liikkumaan sivusuunnassa. Kulmaiset rullat vaativat kuitenkin enemmän vääntömomenttia moottoreilta pyörien ajamiseen ja voimansiirto vaatii monimutkaisempaa ohjelmointikoodia liikkeelleen kuin Standard Drive.

Holonominen

Holonomic Drivetrain on monisuuntainen. Tämä malli voidaan koota joko kolmella Omni-Directional Wheels -pyörällä ja kolmella moottorilla tai neljällä Omni-Directional Wheels -pyörällä ja neljällä moottorilla. Nämä Holonomic-voimansiirrot voidaan suunnitella joko 2,75" Omni-Directional Wheels, 3,25" Omni-Directional Wheels tai 4" Omni-Directional Wheels kanssa. Kolmen Omni-Directional Wheels -pyörän ja kolmen vetomoottorin versio kootaan siten, että pyörät on asetettu 120^o kulmaan toisiinsa nähden. Neljän Omni-Directional Wheels -pyörän ja neljän moottorin versio voidaan koota joko kääntämällä pyörät kulmiin (jota kutsutaan joskus X-käytöksi, ja esimerkki on esitetty alla) tai asettamalla vetopyörät vetolaitteen kummankin puolen keskelle. pohja. Nämä Holonomic Drivetrains vaativat monimutkaisempaa ohjelmointikoodia niiden liikkeet kuin Standard Drive. 3-pyöräinen voimansiirto ei ole yhtä vakaa kuin 4-pyöräinen voimansiirto.

Track Drive

Track Drive on toinen muunnelma Standard Drivetrainista, jossa käytetään Tank Tread Kitiä pyörien sijaan. Se voi helposti ylittää esteet. Tank Drivesta puuttuu kuitenkin kyky olla kaikkisuuntainen. Vakiosäiliön kulutuspintasarjalla ei ole kovin hyvää pitoa. Joidenkin Tank Tread Traction Links -renkaiden sisällyttäminen kulutuspintojen ketjuun voi lisätä pitoa. Tank Tread Kit -sarjan mukana toimitettujen vetoketjujen lisäksi High Strength Sprockets -rattaita voidaan käyttää myös vetopyörinä.

Joitakin suunnitteluvirheitä, joita tulee välttää voimansiirtoja koottaessa

Standard Drive

Suunnitteluvirhe, joka voidaan tehdä Standard Driven kanssa, on käyttää kaikkia pyöriä samalla suhteella ja käyttää eri halkaisijaltaan olevia pyöriä. Pyörien ympärysmittaerosta johtuen tämä suunnitteluvirhe aiheuttaa sen, että isommat pyörät yrittävät vetää robottia eteenpäin nopeammin kuin pienemmät pyörät pystyvät vierimään.

H Ajaa

Suunnitteluvirhe, joka voidaan tehdä H Drivessa, on se, että vetokeskipyörä on eri tasolla kuin muut 4 pyörää. Tämä voi tapahtua, jos jokin voimansiirron vetoakselista ei ole samalla etäisyydellä maasta kuin muut. Kun tämä suunnitteluvirhe tapahtuu, joko keskipyörä tai vetopyörät nostavat toisen irti maasta.

Mecanum

Holonominen

Suunnitteluvirhe, joka voidaan tehdä holonomisilla voimansiirroilla, on vain yksi tukipiste vetoakseleille. Tämä suunnitteluvirhe mahdollistaa käyttöakselin kääntymisen ylös ja alas, mikä vaikeuttaa käyttöakselin pyörimistä laakerissa.

Track Drive

Suunnitteluvirhe, joka voidaan tehdä telakäytössä, on ajaa säiliön kulutuspinta hammaspyörällä telan keskellä. Tämä suunnitteluvirhe sallii vetopyörän hypätä ketjun lenkeissä. Vetopyörissä tulee olla vähintään 120 ^o säiliön ketjun käärettä.

Tiettyjen voimansiirtotyyppien vertailu

Turvallisuusvaara:

Puristuspisteet Liikuta pyöriä, ketjupyöriä ja hammaspyöriä hitaasti varmistaaksesi, että liikkeessä ei ole johtoja, putkia, elastisia materiaaleja tai laitteita, jotka jäävät kiinni liikkeestä, ennen kuin käynnistät robotin.

Rakennemetallia ja laitteistoja voi ostaa osoitteesta https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/structure.

Pyöriä ja muita liikelaitteita voi ostaa osoitteesta https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion.