Criando um trem de força V5

Um sistema de transmissão permite que um robô seja móvel usando rodas, esteiras de tanque ou outro método. Um trem de força 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 Clawbot são bons para começar, mas projetos de sistemas de transmissão adicionais podem permitir ao robô muito mais funcionalidade, como ser capaz de se mover lateralmente, além de virar e mover-se para frente e para trás. Este tipo de movimento é denominado omnidirecional. Os trens de força também podem precisar passar por cima de obstáculos ou resistir a serem empurrados lateralmente por outro robô. Os robôs que estão sendo projetados para uma competição podem obter uma vantagem competitiva selecionando 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? Rastos ou rodas de maior diâmetro podem ajudar a ultrapassar obstáculos.
  • A quanta defesa o sistema de transmissão estará exposto? Alguns jogos têm uma barreira que separa os adversários e um sistema de transmissão defensivo que não pode ser facilmente empurrado para os lados não é tão crítico.
  • Quanta vantagem existe para o sistema de transmissão ser omnidirecional?
  • O sistema de transmissão vai empurrar peças de jogo múltiplas/pesadas ou precisa ser rápido? A velocidade ou torque máximo produzido por um trem de força pode ser ajustado alterando para uma relação de transmissão diferente, alterando os cartuchos de engrenagem do motor inteligente V5 e/ou alterando o diâmetro das rodas.
  • Quão alto e quão longe o projeto do robô será capaz de alcançar? Robôs que alcançam alturas altas e/ou se estendem se beneficiam de uma pegada maior no sistema de transmissão e de um centro de gravidade mais baixo. Rodas de pequeno diâmetro podem ajudar em ambos.
  • Quantos motores serão necessários para outras funções além do sistema de transmissão? Algumas regras de competição limitam o número de motores num robô.

Estas 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 transmissões

Unidade padrão

O Standard Drivetrain também é conhecido como minicarregadeira e é um dos tipos mais comuns de transmissão. O trem de força padrão pode ser movido 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 trem de força 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 trem de força pode usar uma variedade de rodas VEX. No entanto, falta-lhe a capacidade de ser omnidirecional.

Unidade H

O H Drive usa três ou cinco motores com quatro rodas omnidirecionais e uma quinta roda omnidirecional colocada 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 rodas omnidirecionais de 2,75”, rodas omnidirecionais de 3,25” ou rodas omnidirecionais de 4”. No entanto, este 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 rolar sobre ela.

Mecano

O design Mecanum Drivetrain utiliza rodas Mecanum. Essas rodas possuem rolos angulares que permitem que sejam omnidirecionais. Quando as rodas deste trem de força giram em direções opostas, a orientação dos rolos faz com que o trem de força se mova lateralmente. No entanto, os rolos angulares requerem mais torque dos motores para acionar as rodas e o trem de força 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. Esses trens de força holonômicos podem ser projetados 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 acionamento é montada com as rodas posicionadas em 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 acionamento X e um exemplo é mostrado abaixo) ou colocando as rodas motrizes no centro de cada lado do acionamento base. Esses Drivetrains Holonômicos exigem um código de programação mais complexo para seu movimento do que o Drive Padrão. O sistema de transmissão de 3 rodas não é tão estável quanto o sistema de transmissão de 4 rodas.

Rastrear movimentação

O Track Drive é outra variação do Standard Drivetrain que usa o Tank Tread Kit em vez de rodas. Ele pode facilmente ultrapassar obstáculos. No entanto, o Tank Drive não tem a capacidade de ser omnidirecional. O Tank Tread Kit padrão não tem uma tração muito boa. Incluir alguns dos links de tração da banda de rodagem do kit de atualização da banda de rodagem do tanque na cadeia de bandas de rodagem pode aumentar a tração. Além das rodas dentadas que acompanham o kit de banda de rodagem do tanque, as rodas dentadas de alta resistência também podem ser usadas como rodas dentadas.

Alguns erros de projeto a serem evitados 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 podem 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 trem de força não estiver à mesma distância do solo que os outros. Quando esse erro de projeto ocorre, a roda central ou as rodas motrizes levantam a outra do chão.

Mecano

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Um erro de projeto que pode ser cometido com o sistema de transmissão Mecanum é não colocar as rodas Mecanum na orientação correta. Quando esse erro de projeto ocorre, o sistema de transmissão não se moverá lateralmente.

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. Este erro de projeto permite que o eixo de transmissão gire para cima e para baixo, o que torna mais difícil a rotação do eixo de transmissão dentro do rolamento.

Rastrear movimentação

Um erro de projeto que pode ser cometido com o acionamento da esteira é acionar a banda de rodagem do tanque com uma roda dentada no centro da esteira. Este erro de projeto permitirá que a roda dentada salte nos elos da corrente. As rodas dentadas devem ter pelo menos 120 o de envoltório da corrente do tanque.

Comparação de alguns tipos de transmissões

  Unidade padrão Unidade H Mecano Holonômico Rastrear movimentação
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 – Má tração – Muito boa Justo Excelente Justo Muito bom
Capacidade de ultrapassar um obstáculo Muito bom Pobre Bom Justo Excelente
Risco de segurança:
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Pontos de aperto

Mova lentamente as rodas, rodas dentadas e engrenagens para garantir que não haja fios, tubos, materiais elásticos ou ferragens que possam ser capturados pelo movimento, antes de ligar o robô.

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