Une transmission permet à un robot d'être mobile en utilisant des roues, des chenilles de char ou une autre méthode. Une transmission est parfois appelée base motrice. Identifier le type de transmission à utiliser est l’une des premières considérations lors de la conception d’un robot. Les transmissions Clawbot conviennent parfaitement pour débuter, mais des conceptions de transmission supplémentaires peuvent permettre au robot beaucoup plus de fonctionnalités, comme la possibilité de se déplacer latéralement en plus de tourner et d'avancer et de reculer. Ce type de mouvement est appelé omnidirectionnel. Les groupes motopropulseurs peuvent également avoir besoin de franchir des obstacles ou de résister aux poussées latérales d'un autre robot. Les robots conçus pour une compétition peuvent obtenir un avantage concurrentiel en sélectionnant une transmission adaptée à leur stratégie de jeu.
Quelques éléments à prendre en compte lors de la sélection d’une transmission pour un robot de compétition :
- Y a-t-il des obstacles sur le terrain de jeu qui doivent être franchis ou escaladés ? Des chenilles ou des roues de plus grand diamètre peuvent aider à franchir les obstacles.
- À quel niveau de défense la transmission sera-t-elle exposée ? Certains jeux ont une barrière qui sépare les adversaires et une transmission défensive qui ne peut pas être facilement poussée latéralement n'est pas aussi critique.
- Dans quelle mesure la transmission est-elle avantageuse si elle est omnidirectionnelle ?
- La transmission va-t-elle pousser plusieurs pièces de jeu lourdes, ou doit-elle être rapide ? La vitesse ou le couple maximal produit par une transmission peut être ajusté en changeant de rapport de démultiplication, en changeant les cartouches d'engrenages du moteur intelligent V5 et/ou en changeant le diamètre des roues.
- À quelle hauteur et jusqu'où le robot pourra-t-il atteindre ? Les robots qui atteignent des hauteurs élevées et/ou s'étendent bénéficient d'une empreinte de transmission plus grande et d'un centre de gravité plus bas. Les roues de petit diamètre peuvent aider dans les deux cas.
- Combien de moteurs seront nécessaires pour des fonctions autres que la transmission ? Certaines règles de compétition limitent le nombre de moteurs sur un robot.
Ces considérations ne sont que quelques exemples, mais pas tous, des types d’analyse qui devraient être utilisés lors de la sélection d’une transmission pour un robot de compétition.
Descriptions de certains types de transmissions
Transmission standard
La transmission standard est également connue sous le nom de transmission à direction à glissement et est l'un des types de transmission les plus courants. La transmission standard peut être alimentée par deux moteurs et ces moteurs peuvent être utilisés pour alimenter directement les roues motrices ou peuvent faire partie d'un train d'engrenages pouvant avoir plusieurs roues motrices. La transmission peut également être conçue pour avoir plusieurs moteurs et plusieurs roues. Ces variantes sont parfois appelées quatre roues motrices, six roues motrices, etc. Cette transmission peut utiliser une variété de roues VEX. Il lui manque cependant la capacité d’être omnidirectionnel.
Le graphique ci-dessus montre une transmission standard alimentée par deux moteurs. Vous pouvez faire pivoter et zoomer en avant et en arrière sur le graphique pour visualiser chaque angle de la transmission à deux moteurs. Sélectionnez les pièces pour afficher le nom de chaque composant.
Le graphique ci-dessus montre une transmission standard alimentée par quatre moteurs. L’implémentation de quatre moteurs fournit une puissance supplémentaire pour une vitesse améliorée, un couple plus important et une traction et une stabilité améliorées. Vous pouvez faire pivoter et zoomer en avant et en arrière sur le graphique pour visualiser chaque angle de la transmission à deux moteurs. Sélectionnez les pièces pour afficher le nom de chaque composant.
Entraînement H
Le H Drive utilise trois ou cinq moteurs avec quatre roues omnidirectionnelles et une cinquième roue omnidirectionnelle placée perpendiculairement entre les autres roues de la transmission. La disposition des roues permet à cette transmission d'être omnidirectionnelle. Le H Drive peut utiliser les roues omnidirectionnelles de 2,75 pouces, les roues omnidirectionnelles de 3,25 pouces ou les roues omnidirectionnelles de 4 pouces. Cependant, ce type de transmission peut être poussé latéralement par un autre robot grâce aux rouleaux des roues omnidirectionnelles. La cinquième roue centrale peut également rester coincée dans un obstacle lorsque le robot tente de rouler dessus.
Mécanum
La conception du train de roulement Mecanum utilise des roues Mecanum. Ces roues ont des rouleaux inclinés qui leur permettent d'être omnidirectionnelles. Lorsque les roues de cette transmission tournent en sens inverse l'une de l'autre, l'orientation des rouleaux provoque un déplacement latéral de la transmission. Cependant, les rouleaux inclinés nécessitent plus de couple de la part des moteurs pour entraîner les roues et la transmission nécessite un code de programmation plus complexe pour son mouvement que la transmission standard.
Holonomique
Le Holonomic Drivetrain est omnidirectionnel. Cette conception peut être assemblée avec trois roues omnidirectionnelles et trois moteurs ou quatre roues omnidirectionnelles et quatre moteurs. Ces transmissions Holonomic peuvent être conçues avec des roues omnidirectionnelles de 2,75 pouces, des roues omnidirectionnelles de 3,25 pouces ou des roues omnidirectionnelles de 4 pouces. La version à trois roues omnidirectionnelles et trois moteurs d'entraînement est assemblée avec les roues réglées à 120o les unes par rapport aux autres. La version à quatre roues omnidirectionnelles et quatre moteurs peut être assemblée soit en inclinant les roues à chacun des coins (parfois appelé entraînement en X et un exemple est présenté ci-dessous), soit en plaçant les roues motrices au centre de chaque côté de la base d'entraînement. Ces transmissions holonomes nécessitent un code de programmation plus complexe pour leur mouvement que la transmission standard. La transmission à 3 roues n'est pas aussi stable que les transmissions à 4 roues.
Entraînement par chenilles
Le Track Drive est une autre variante du groupe motopropulseur standard qui utilise le kit de bande de roulement Tank au lieu des roues. Il peut facilement surmonter les obstacles. Cependant, le Tank Drive n'a pas la capacité d'être omnidirectionnel. Le kit de bande de roulement de réservoir standard n'offre pas une très bonne traction. L'inclusion de certains maillons de traction de bande de roulement de réservoir du kit de mise à niveau de bande de roulement de réservoir dans la chaîne de bandes de roulement peut augmenter la traction. En plus des pignons d'entraînement fournis avec le kit de bande de roulement de réservoir, les pignons haute résistance peuvent également être utilisés comme pignons d'entraînement.
Quelques erreurs de conception à éviter lors de l'assemblage des transmissions
Transmission standard
Une erreur de conception qui peut être commise avec le Standard Drive est d'alimenter toutes les roues avec le même rapport et d'utiliser des roues de diamètres différents. En raison de la différence de circonférence des roues, cette erreur de conception fait que les roues les plus grandes tentent de tirer le robot vers l'avant plus rapidement que les roues les plus petites ne peuvent rouler.
Entraînement H
Une erreur de conception qui peut être commise avec le H Drive est d'avoir la cinquième roue centrale à un niveau différent des 4 autres roues. Cela peut se produire si l'un des arbres de transmission de la transmission n'est pas à la même distance du sol que les autres. Lorsque cette erreur de conception se produit, soit la roue centrale, soit les roues motrices soulèvent l’autre du sol.
Mécanum
Une erreur de conception qui peut être commise avec la transmission Mecanum est de ne pas placer les roues Mecanum dans la bonne orientation. Lorsque cette erreur de conception se produit, la transmission ne se déplace pas latéralement.
Holonomique
Une erreur de conception qui peut être commise avec les transmissions holonomes est de n'avoir qu'un seul point de support pour les arbres de transmission. Cette erreur de conception permet à l'arbre de transmission de pivoter de haut en bas, ce qui rend plus difficile la rotation de l'arbre de transmission dans le roulement.
Entraînement par chenilles
Une erreur de conception qui peut être commise avec la transmission des chenilles est d'entraîner la chenille du char avec un pignon au centre de la chenille. Cette erreur de conception permettra au pignon d'entraînement de sauter sur les maillons de la chaîne. Les pignons d'entraînement doivent avoir au moins 120 o d'enroulement de chaîne de réservoir.
Comparaison de quelques types de transmissions
Transmission standard | Entraînement H | Mécanum | Holonomique | Entraînement par chenilles | |
---|---|---|---|---|---|
Nombre minimum de moteurs requis | 2 | 3 | 4 | 3 | 2 |
Omnidirectionnel | Non | Oui | Oui | Oui | Non |
Niveau de programmation | De base à intermédiaire | Intermédiaire | Avancé | Avancé | De base à intermédiaire |
Évite d'être poussé latéralement | Omni - Mauvaise traction - Très bonne | Équitable | Excellent | Équitable | Très bien |
Capacité à franchir un obstacle | Très bien | Pauvre | Bien | Équitable | Excellent |
Danger pour la sécurité : |
Points de pincementDéplacez lentement les roues, les pignons et les engrenages pour vous assurer qu'aucun fil, tube, matériau élastique ou matériel ne sera coincé par le mouvement, avant de mettre le robot sous tension. |
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Les roues et autres matériels de mouvement peuvent être achetés sur https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion.