V5 드라이브트레인 생성

구동 장치는 바퀴, 탱크 트레드 또는 다른 방법을 사용하여 로봇을 이동할 수 있게 해줍니다. 구동계는 때때로 구동 베이스라고도 불린다. 로봇을 설계할 때 가장 먼저 고려해야 할 사항 중 하나는 어떤 종류의 구동계를 사용할 것인지 파악하는 것입니다. 클로봇 구동계는 시작하기에 적합하지만, 구동계를 추가로 설계하면 로봇이 훨씬 더 많은 기능을 사용할 수 있습니다. 예를 들어 회전과 앞뒤 이동 외에도 옆으로 이동할 수 있습니다. 이런 유형의 움직임을 전방향성이라고 합니다. 구동계는 장애물을 넘거나 다른 로봇이 옆에서 밀지 않도록 저항해야 할 수도 있습니다. 경쟁용으로 설계되는 로봇은 게임 전략에 맞는 구동계를 선택함으로써 경쟁 우위를 얻을 수 있습니다.

경쟁 로봇을 위한 드라이브트레인을 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 사항:

• 경기장에 차를 몰고 넘어가거나 기어올라가야 하는 장애물이 있습니까? 장애물을 넘으려면 트랙이나 더 큰 직경의 바퀴가 도움이 될 수 있습니다.
• 구동계는 얼마나 많은 방어에 노출될까요? 일부 게임에서는 상대를 분리하는 장벽이 있고, 쉽게 옆으로 밀릴 수 없는 방어적 드라이브트레인이 그다지 중요하지 않습니다.
• 구동계를 전방향성으로 만드는 데는 얼마나 많은 이점이 있나요?
• 드라이브트레인은 여러 개의 무거운 게임 피스를 밀어야 하나요, 아니면 빨라야 하나요? 드라이브트레인에서 생성되는 최대 속도나 토크는 다른 기어비로 변경하거나, V5 스마트 모터 기어 카트리지를 변경하거나, 휠의 직경을 변경하여 조정할 수 있습니다.
• 로봇 디자인은 얼마나 높이, 얼마나 멀리까지 도달할 수 있을까? 높이 뻗거나 뻗어 있는 로봇은 더 큰 구동계 면적과 더 낮은 중심 위치의 이점을 얻습니다. 두 가지 모두에 작은 직경의 바퀴가 도움이 될 수 있습니다.
• 구동계 이외의 기능을 위해서는 몇 개의 모터가 필요할까요? 일부 경쟁 규칙은 로봇의 모터 수를 제한합니다.

이러한 고려사항은 경쟁 로봇의 구동계를 선택할 때 사용해야 하는 분석 유형의 일부 예일 뿐, 전부는 아닙니다. 

일부 유형의 구동계에 대한 설명

표준 드라이브

표준 구동계 스키드 스티어 구동으로도 알려져 있으며 가장 흔한 유형의 구동계 중 하나입니다. 표준 구동 장치는 두 개의 모터로 구동될 수 있으며, 이 모터는 구동 휠에 직접 동력을 공급하는 데 사용되거나 여러 개의 구동 휠을 가질 수 있는 기어 트레인의 일부가 될 수 있습니다. 구동계는 여러 개의 모터와 여러 개의 바퀴를 갖도록 설계될 수도 있습니다. 이러한 변형은 때로 4륜구동, 6륜구동 등으로 불립니다. 이 구동계는 다양한 VEX 휠을 사용할 수 있습니다. 하지만 전방위로 움직일 수 있는 능력이 부족합니다.

위의 그래픽은 두 개의 모터로 구동되는 표준 구동계를 보여줍니다. 각 모터 구동계의 각도를 보려면 그래픽을 회전하고 확대/축소할 수 있습니다. 각 구성 요소의 이름을 보려면 부분을 선택하세요. 

위의 그래픽은 4개의 모터로 구동되는 표준 구동계를 보여줍니다. 4개의 모터를 구현하면 속도가 향상되고 토크가 더 높아지며 견인력과 안정성이 강화되는 추가적인 동력이 제공됩니다. 각 모터 구동계의 각도를 보려면 그래픽을 회전하고 확대/축소할 수 있습니다. 각 구성 요소의 이름을 보려면 부분을 선택하세요. 

 

H 드라이브

H Drive 은 4개의 전방향 휠과 드라이브트레인의 다른 휠 사이에 수직으로 배치된 다섯 번째 전방향 휠과 함께 3개 또는 5개의 모터를 사용합니다. 바퀴의 배열로 인해 이 구동계는 전방향성을 가질 수 있습니다. H 드라이브는 2.75인치 전방향 휠, 3.25인치 전방향 휠 또는 4인치 전방향 휠을 활용할 수 있습니다. 그러나 이러한 유형의 구동 장치는 전방향 휠의 롤러 덕분에 다른 로봇이 옆으로 밀 수 있습니다. 로봇이 장애물을 넘으려고 할 때 다섯 번째 중앙 바퀴가 장애물에 걸릴 수도 있습니다.

메카넘

메카넘 드라이브트레인 디자인은 메카넘 휠을 활용합니다. 이 바퀴에는 각진 롤러가 있어서 전방위로 움직일 수 있습니다. 이 구동계의 바퀴가 서로 반대로 회전하면 롤러의 방향으로 인해 구동계가 옆으로 이동합니다. 그러나 각진 롤러는 바퀴를 구동하기 위해 모터에서 더 많은 토크가 필요하고, 구동계는 표준 구동보다 동작에 대한 더 복잡한 프로그래밍 코드가 필요합니다.

홀로노믹

홀로노믹 드라이브트레인 전방향성입니다. 이 디자인은 3개의 전방향 휠과 3개의 모터 또는 4개의 전방향 휠과 4개의 모터로 조립할 수 있습니다. 이 Holonomic 드라이브트레인은 2.75인치 옴니 방향 휠, 3.25인치 옴니 방향 휠 또는 4인치 옴니 방향 휠로 설계할 수 있습니다. 3개의 전방향 휠과 3개의 구동 모터 버전은 휠이 서로 120^o 로 설정되어 조립됩니다. 4개의 전방향 휠과 4개의 모터 버전은 각 모서리에서 휠 각도를 조정하여 조립할 수 있습니다(때로는 X 드라이브라고 하며 아래에 예가 나와 있음). 또는 드라이브 베이스의 각 측면 중앙에 구동 휠을 배치하여 조립할 수 있습니다. 이러한 홀로노믹 구동계는 표준 구동계보다 동작에 더 복잡한 프로그래밍 코드가 필요합니다. 3륜 구동 장치는 4륜 구동 장치만큼 안정적이지 않습니다.

트랙 드라이브

트랙 드라이브 은 표준 드라이브트레인의 또 다른 변형으로 휠 대신 탱크 트레드 키트를 사용합니다. 장애물을 쉽게 넘어갈 수 있습니다. 하지만 탱크 구동 장치는 전방향 주행이 불가능합니다. 표준 탱크 트레드 키트는 견인력이 그다지 좋지 않습니다. 탱크 트레드 업그레이드 키트의 탱크 트레드 견인 링크 중 일부를 트레드 체인에 포함하면 견인력을 높일 수 있습니다. 탱크 트레드 키트에 제공되는 구동 스프라켓 외에도 고강도 스프라켓을 구동 스프라켓으로 사용할 수도 있습니다.

구동계를 조립할 때 피해야 할 몇 가지 설계 실수

표준 드라이브

표준 구동 장치에서 발생할 수 있는 설계상의 실수는 모든 바퀴에 동일한 비율로 동력을 공급하고 서로 다른 직경의 바퀴를 사용하는 것입니다. 바퀴의 둘레 차이로 인해 이러한 설계 오류는 작은 바퀴가 구를 수 있는 속도보다 더 빠르게 로봇을 앞으로 끌어당기려는 큰 바퀴에 의해 발생합니다.

H 드라이브

H 드라이브에서 발생할 수 있는 설계상의 실수는 다섯 번째 중앙 바퀴를 다른 네 개의 바퀴와 다른 높이에 배치하는 것입니다. 이는 구동계의 구동축 중 하나가 다른 구동축과 지면으로부터 거리가 같지 않을 때 발생할 수 있습니다. 이러한 설계 오류가 발생하면 중앙 바퀴나 구동 바퀴 중 하나가 다른 하나를 땅에서 들어 올립니다.

메카넘

홀로노믹

홀로노믹 구동계에서 발생할 수 있는 설계상의 실수는 구동축에 대한 지지점이 단 하나뿐이라는 것입니다. 이러한 설계 오류로 인해 구동축이 위아래로 회전하게 되어 베어링 내에서 구동축이 회전하기 어려워집니다.

트랙 드라이브

트랙 구동 장치에서 발생할 수 있는 설계상의 실수는 트랙 중앙에 스프라켓을 사용하여 탱크 트레드를 구동하는 것입니다. 이러한 설계 오류로 인해 구동 스프라켓이 체인 링크에서 건너뛸 수 있습니다. 구동 스프라켓에는 최소한 120 ^o 의 탱크 체인 랩이 있어야 합니다.

일부 유형의 구동계 비교

안전 위험 :

핀치 포인트 로봇에 전원을 켜기 전에 바퀴, 스프로킷, 기어를 천천히 움직여 움직임에 걸릴 수 있는 전선, 튜브, 탄성 소재 또는 하드웨어가 없는지 확인하세요.

구조용 금속과 하드웨어는 https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/structure에서 구매할 수 있습니다.

휠과 기타 모션 하드웨어는 https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion에서 구매할 수 있습니다.