Een V5-aandrijflijn maken

Met een aandrijflijn kan een robot mobiel zijn door wielen, tanktreden of een andere methode te gebruiken. Een aandrijflijn wordt soms een aandrijfbasis genoemd. Het identificeren van het soort aandrijflijn dat moet worden gebruikt, is een van de eerste overwegingen bij het ontwerpen van een robot. Clawbot-aandrijflijnen zijn prima om mee te beginnen, maar extra aandrijflijnontwerpen kunnen de robot veel meer functionaliteit bieden, zoals zijwaarts kunnen bewegen naast draaien en vooruit en achteruit bewegen. Dit type beweging wordt omnidirectioneel genoemd. Aandrijvingen moeten mogelijk ook over obstakels rijden of weerstand bieden tegen het vanaf de zijkant duwen van een andere robot. Robots die voor een wedstrijd worden ontworpen, kunnen een concurrentievoordeel behalen door een aandrijflijn te selecteren die bij hun spelstrategie past.

Enkele dingen om te overwegen bij het selecteren van een aandrijflijn voor een wedstrijdrobot:

  • Zijn er obstakels op het speelveld waar overheen gereden of beklommen moet worden? Rupsbanden of wielen met een grotere diameter kunnen helpen om over obstakels heen te gaan.
  • Aan hoeveel verdediging wordt de aandrijflijn blootgesteld? Sommige spellen hebben een barrière die de tegenstanders van elkaar scheidt en een defensieve aandrijflijn die niet gemakkelijk zijwaarts kan worden geduwd, is niet zo belangrijk.
  • Hoeveel voordeel heeft het dat de aandrijflijn omnidirectioneel is?
  • Gaat de aandrijflijn meerdere/zware speelstukken duwen, of moet het snel zijn? De maximale snelheid of koppel geproduceerd door een aandrijflijn kan worden aangepast door over te schakelen naar een andere overbrengingsverhouding, door de V5 Smart Motor Gear Cartridges te vervangen en/of door de diameter van de wielen te veranderen.
  • Hoe hoog en hoe ver zal het robotontwerp kunnen reiken? Robots die hoog reiken en/of reiken, profiteren van een grotere voetafdruk van de aandrijflijn en een lager zwaartepunt. Wielen met een kleine diameter kunnen bij beide helpen.
  • Hoeveel motoren zijn er nodig voor andere functies dan de aandrijflijn? Sommige wedstrijdregels beperken het aantal motoren op een robot.

Deze overwegingen zijn enkele voorbeelden, maar niet alle, van de soorten analyse die moeten worden gebruikt bij het selecteren van een aandrijflijn voor een wedstrijdrobot.

Beschrijvingen van sommige soorten aandrijflijnen

Standaard schijf

De standaard aandrijflijn staat ook bekend als een schranklader en is een van de meest voorkomende typen aandrijflijnen. De standaard aandrijflijn kan worden aangedreven door twee motoren en deze motoren kunnen worden gebruikt om de aandrijfwielen rechtstreeks aan te drijven of kunnen deel uitmaken van een tandwieltrein die meerdere aandrijfwielen kan hebben. De aandrijflijn kan ook worden ontworpen om meerdere motoren en meerdere wielen te hebben. Deze variaties worden soms vierwielaandrijving, zeswielaandrijving, enz. genoemd. Deze aandrijflijn kan verschillende VEX-wielen gebruiken. Het ontbreekt echter aan de mogelijkheid om omnidirectioneel te zijn.

H-schijf

De H Drive gebruikt drie of vijf motoren met vier omnidirectionele wielen en een vijfde omnidirectionele wielset loodrecht tussen de andere wielen van de aandrijflijn. Door de opstelling van de wielen kan deze aandrijflijn omnidirectioneel zijn. De H Drive kan gebruik maken van de 2,75" Onmni-Directional Wheels, de 3,25'' Omni-Directional Wheels of de 4" Omni-Directional Wheels. Dit type aandrijflijn kan echter zijwaarts worden geduwd door een andere robot vanwege de rollen op de Omni-Directional Wheels. Het vijfde middelste wiel kan ook vast komen te zitten op een obstakel als de robot erover probeert te rollen.

Mecanum

Het Mecanum Drivetrain -ontwerp maakt gebruik van Mecanum-wielen. Deze wielen hebben schuine rollen waardoor ze omnidirectioneel kunnen zijn. Wanneer de wielen van deze aandrijflijn tegenover elkaar draaien, zorgt de oriëntatie van de rollen ervoor dat de aandrijflijn zijwaarts beweegt. De schuine rollen vereisen echter meer koppel van de motoren om de wielen aan te drijven en de aandrijflijn vereist een complexere programmeercode voor zijn beweging dan de standaardaandrijving.

Holonomisch

De Holonomische aandrijflijn is omnidirectioneel. Dit ontwerp kan worden geassembleerd met ofwel drie omni-directionele wielen en drie motoren of vier omni-directionele wielen en vier motoren. Deze Holonomische aandrijflijnen kunnen worden ontworpen met ofwel de 2,75" Omni-Directional Wielen, de 3,25'' Omni-Directional Wielen of de 4" Omni-Directional Wielen. De versie met drie omnidirectionele wielen en drie aandrijfmotoren is gemonteerd met de wielen op 120o ten opzichte van elkaar. De versie met vier omnidirectionele wielen en vier motoren kan worden geassembleerd door de wielen op elk van de hoeken te kantelen (soms een X-aandrijving genoemd en een voorbeeld wordt hieronder weergegeven) of door de aandrijfwielen in het midden van elke kant van de aandrijving te plaatsen baseren. Deze Holonomic Drivetrains vereisen een complexere programmeercode voor hun beweging dan de Standard Drive. De 3 wiel aandrijving is niet zo stabiel als de 4 wiel aandrijving.

Aandrijving volgen

De Track Drive is een andere variant van de Standard Drivetrain die gebruik maakt van de Tank Tread Kit in plaats van wielen. Hij kan gemakkelijk over obstakels heen. De Tank Drive heeft echter niet de mogelijkheid om omnidirectioneel te zijn. De standaard Tank Tread Kit heeft geen erg goede tractie. Het opnemen van enkele van de Tank Tread Traction Links van de Tank Tread Upgrade Kit in de ketting van treden kan de tractie vergroten. Naast de aandrijftandwielen die bij de Tank Tread Kit worden geleverd, kunnen de High Strength Sprockets ook als aandrijftandwielen worden gebruikt.

Enkele ontwerpfouten die u moet vermijden bij het monteren van aandrijflijnen

Standaard schijf

Een ontwerpfout die gemaakt kan worden met de Standard Drive is om alle wielen met dezelfde verhouding aan te drijven en wielen met verschillende diameters te gebruiken. Door het verschil in omtrek van de wielen zorgt deze ontwerpfout ervoor dat de grotere wielen de robot sneller naar voren proberen te trekken dan de kleinere wielen kunnen rollen.

H-schijf

Een ontwerpfout die gemaakt kan worden met de H Drive is dat het vijfde wiel in het midden op een ander niveau staat dan de andere 4 wielen. Dit kan gebeuren als een van de aandrijfassen van de aandrijflijn zich niet op dezelfde afstand van de grond bevindt als de andere. Wanneer deze ontwerpfout optreedt, tilt het middelste wiel of de aandrijfwielen de andere van de grond.

Mecanum

file-1YKxpefkC1.jpg

Een ontwerpfout die kan worden gemaakt met de Mecanum-aandrijflijn is het niet in de juiste richting plaatsen van de Mecanum-wielen. Wanneer deze ontwerpfout optreedt, zal de aandrijflijn niet zijwaarts bewegen.

Holonomisch

Een ontwerpfout die gemaakt kan worden bij de holonomische aandrijflijnen is dat er slechts één steunpunt is voor de aandrijfassen. Door deze ontwerpfout kan de aandrijfas op en neer draaien, waardoor het moeilijker wordt voor de aandrijfas om in het lager te draaien.

Aandrijving volgen

Een ontwerpfout die gemaakt kan worden bij de rupsaandrijving is om het tankloopvlak aan te drijven met een tandwiel in het midden van de rupsband. Door deze ontwerpfout kan het aandrijftandwiel de kettingschakels overslaan. De aandrijftandwielen moeten minimaal 120 o tankkettingwikkel hebben.

Vergelijking van sommige soorten aandrijflijnen

  Standaard schijf H-schijf Mecanum Holonomisch Aandrijving volgen
Minimaal vereiste motoren 2 3 4 3 2
Omnidirectioneel Nee Ja Ja Ja Nee
Programmeerniveau Basis tot gemiddeld Tussenliggend Geavanceerd Geavanceerd Basis tot gemiddeld
Voorkomt zijdelings geduwd te worden Omni - Slechte tractie - Zeer goed Kermis Excellent Kermis Heel goed
Mogelijkheid om over een obstakel te gaan Heel goed Arm Mooi zo Kermis Excellent
Veiligheidsgevaar:
file-rXVRcJFkVw.png

Knelpunten

Beweeg wielen, tandwielen en tandwielen langzaam om ervoor te zorgen dat er geen draden, buizen, elastische materialen of hardware zijn die door de beweging kunnen worden gegrepen, voordat u de robot inschakelt.

Structureel metaal en hardware kunnen worden gekocht bij https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/structure.

Wielen en andere bewegingshardware kunnen worden gekocht bij https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion.

Artikelen in deze sectie