Um sistema de transmissão permite que um robô seja móvel usando rodas, esteiras de tanque ou outro método. Um sistema de transmissão às vezes é chamado de base de transmissão. Identificar que tipo de transmissão usar é uma das primeiras considerações ao projetar um robô. Os sistemas de transmissão do Clawbot são bons para começar, mas projetos de sistemas de transmissão adicionais podem permitir ao robô muito mais funcionalidade, como poder se mover para os lados, além de girar e se mover para frente e para trás. Esse tipo de movimento é chamado de omnidirecional. Os trens de força também podem precisar passar por obstáculos ou resistir a serem empurrados lateralmente por outro robô. Robôs que estão sendo projetados para uma competição podem ganhar uma vantagem competitiva ao selecionar um sistema de transmissão que corresponda à sua estratégia de jogo.
Algumas coisas a considerar ao selecionar um sistema de transmissão para um robô de competição:
- Existem obstáculos no campo de jogo que precisam ser ultrapassados ou escalados? Esteiras ou rodas de diâmetro maior podem ajudar a superar obstáculos.
- A que nível de defesa o sistema de transmissão será exposto? Alguns jogos têm uma barreira que separa os oponentes e um sistema defensivo que não pode ser facilmente empurrado para os lados, o que não é tão crítico.
- Qual é a vantagem de o sistema de transmissão ser omnidirecional?
- O sistema de transmissão vai empurrar várias peças pesadas do jogo ou precisa ser rápido? A velocidade máxima ou o torque produzido por um sistema de transmissão pode ser ajustado mudando para uma relação de transmissão diferente, trocando os cartuchos de engrenagens do motor inteligente V5 e/ou alterando o diâmetro das rodas.
- Qual a altura e a distância que o robô conseguirá atingir? Robôs que alcançam alturas e/ou distâncias maiores se beneficiam de uma pegada de transmissão maior e de um centro de gravidade mais baixo. Rodas de diâmetro pequeno podem ajudar em ambas as situações.
- Quantos motores serão necessários para outras funções além do sistema de transmissão? Algumas regras de competição limitam o número de motores em um robô.
Essas considerações são alguns exemplos, mas não todos, dos tipos de análise que devem ser usados ao selecionar um sistema de transmissão para um robô de competição.
Descrições de alguns tipos de sistemas de transmissão
Unidade padrão
O sistema de transmissão padrão também é conhecido como sistema de transmissão de minicarregadeira e é um dos tipos mais comuns de sistemas de transmissão. O trem de força padrão pode ser alimentado por dois motores e esses motores podem ser usados para acionar diretamente as rodas motrizes ou podem fazer parte de um trem de engrenagens que pode ter múltiplas rodas motrizes. O sistema de transmissão também pode ser projetado para ter vários motores e várias rodas. Essas variações são às vezes chamadas de tração nas quatro rodas, tração nas seis rodas, etc. Este sistema de transmissão pode usar uma variedade de rodas VEX. No entanto, falta-lhe a capacidade de ser omnidirecional.
O gráfico acima mostra um sistema de transmissão padrão alimentado por dois motores. Você pode girar e aumentar ou diminuir o zoom do gráfico para visualizar cada ângulo do sistema de transmissão de dois motores. Selecione as peças para ver o nome de cada componente.
O gráfico acima mostra um sistema de transmissão padrão alimentado por quatro motores. A implementação de quatro motores fornece potência adicional para maior velocidade, maior torque e melhor tração e estabilidade. Você pode girar e aumentar ou diminuir o zoom do gráfico para visualizar cada ângulo do sistema de transmissão de dois motores. Selecione as peças para ver o nome de cada componente.
Unidade H
O H Drive usa três ou cinco motores com quatro rodas omnidirecionais e uma quinta roda omnidirecional posicionada perpendicularmente entre as outras rodas do trem de força. A disposição das rodas permite que este sistema de transmissão seja omnidirecional. O H Drive pode utilizar as rodas omnidirecionais de 2,75”, as rodas omnidirecionais de 3,25” ou as rodas omnidirecionais de 4”. No entanto, esse tipo de transmissão pode ser empurrado lateralmente por outro robô por causa dos rolos nas rodas omnidirecionais. A quinta roda central também pode ficar presa em um obstáculo enquanto o robô tenta passar por cima dela.
Mecano
O design do sistema de transmissão Mecanum Drivetrain utiliza rodas Mecanum. Essas rodas têm rolos angulares que permitem que sejam omnidirecionais. Quando as rodas deste sistema de transmissão giram em direções opostas, a orientação dos rolos faz com que o sistema de transmissão se mova lateralmente. No entanto, os rolos angulares exigem mais torque dos motores para acionar as rodas e o sistema de transmissão requer um código de programação mais complexo para seu movimento do que o Standard Drive.
Holonômico
O Holonomic Drivetrain é omnidirecional. Este projeto pode ser montado com três rodas omnidirecionais e três motores ou quatro rodas omnidirecionais e quatro motores. Essas transmissões Holonomic podem ser projetadas com rodas omnidirecionais de 2,75”, rodas omnidirecionais de 3,25” ou rodas omnidirecionais de 4”. A versão com três rodas omnidirecionais e três motores de tração é montada com as rodas ajustadas a 120o entre si. A versão com quatro rodas omnidirecionais e quatro motores pode ser montada inclinando as rodas em cada um dos cantos (às vezes chamado de tração em X e um exemplo é mostrado abaixo) ou colocando as rodas motrizes no centro de cada lado da base de tração. Esses sistemas de transmissão holonômicos exigem um código de programação mais complexo para seu movimento do que o sistema de transmissão padrão. A tração de 3 rodas não é tão estável quanto a de 4 rodas.
Unidade de trilha
O Track Drive é outra variação do Standard Drivetrain que usa o Tank Tread Kit em vez de rodas. Ele pode facilmente passar por obstáculos. Entretanto, o Tank Drive não tem a capacidade de ser omnidirecional. O kit de piso de tanque padrão não tem uma tração muito boa. Incluir alguns dos elos de tração do piso do tanque do kit de atualização do piso do tanque na cadeia de pisos pode aumentar a tração. Além das rodas dentadas de transmissão que vêm com o Tank Tread Kit, as rodas dentadas de alta resistência também podem ser usadas como rodas dentadas de transmissão.
Alguns erros de projeto a evitar ao montar sistemas de transmissão
Unidade padrão
Um erro de projeto que pode ser cometido com o Standard Drive é acionar todas as rodas com a mesma relação e usar rodas de diâmetros diferentes. Devido à diferença de circunferência das rodas, esse erro de projeto faz com que as rodas maiores tentem puxar o robô para frente mais rápido do que as rodas menores conseguem rolar.
Unidade H
Um erro de design que pode ser cometido com o H Drive é ter a quinta roda central em um nível diferente das outras 4 rodas. Isso pode acontecer se algum dos eixos de transmissão do sistema de transmissão não estiver à mesma distância do solo que os outros. Quando esse erro de projeto acontece, a roda central ou as rodas motrizes levantam a outra do chão.
Mecano
Um erro de projeto que pode ser cometido com o sistema de transmissão Mecanum é não posicionar as rodas Mecanum na orientação correta. Quando esse erro de projeto acontece, o sistema de transmissão não se move para os lados.
Holonômico
Um erro de projeto que pode ser cometido com os sistemas de transmissão holonômicos é ter apenas um ponto de apoio para os eixos de transmissão. Esse erro de projeto permite que o eixo de transmissão gire para cima e para baixo, o que dificulta sua rotação dentro do rolamento.
Unidade de trilha
Um erro de projeto que pode ser cometido com o acionamento por esteira é acionar a esteira do tanque com uma roda dentada no centro da esteira. Este erro de projeto permitirá que a roda dentada de transmissão pule nos elos da corrente. As rodas dentadas de transmissão devem ter pelo menos 120 o de envoltório da corrente do tanque.
Comparação de alguns tipos de sistemas de transmissão
| Unidade padrão | Unidade H | Mecano | Holonômico | Unidade de trilha | |
|---|---|---|---|---|---|
| Motores mínimos necessários | 2 | 3 | 4 | 3 | 2 |
| Omnidirecional | Não | Sim | Sim | Sim | Não |
| Nível de programação | Básico a Intermediário | Intermediário | Avançado | Avançado | Básico a Intermediário |
| Evita ser empurrado lateralmente | Omni - Tração ruim - Muito bom | Justo | Excelente | Justo | Muito bom |
| Capacidade de ultrapassar um obstáculo | Muito bom | Pobre | Bom | Justo | Excelente |
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Risco de segurança: |
Pontos de apertoMova lentamente as rodas, rodas dentadas e engrenagens para garantir que não haja fios, tubos, materiais elásticos ou ferragens que possam ser presos pelo movimento antes de ligar o robô. |
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