ระบบขับเคลื่อนช่วยให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้โดยใช้ล้อ ดอกยาง หรือวิธีการอื่น ระบบขับเคลื่อนบางครั้งเรียกว่าฐานขับเคลื่อน การระบุประเภทของระบบขับเคลื่อนที่จะใช้เป็นหนึ่งในข้อพิจารณาแรกๆ เมื่อออกแบบหุ่นยนต์ ระบบขับเคลื่อน Clawbot นั้นดีสำหรับการออกตัว แต่การออกแบบระบบขับเคลื่อนเพิ่มเติมช่วยให้หุ่นยนต์มีฟังก์ชันการทำงานมากขึ้น เช่น สามารถเคลื่อนที่ไปด้านข้างได้ นอกเหนือจากการเลี้ยวและเดินหน้าและถอยหลัง การเคลื่อนไหวประเภทนี้เรียกว่ารอบทิศทาง ระบบขับเคลื่อนอาจต้องเดินทางข้ามสิ่งกีดขวางหรือต้องต้านทานการถูกผลักจากด้านข้างจากหุ่นยนต์ตัวอื่น หุ่นยนต์ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อการแข่งขันสามารถสร้างความได้เปรียบในการแข่งขันโดยการเลือกระบบขับเคลื่อนเพื่อให้เข้ากับกลยุทธ์ของเกม
สิ่งที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกระบบขับเคลื่อนสำหรับหุ่นยนต์แข่งขัน:
- มีสิ่งกีดขวางในสนามแข่งขันที่ต้องขับข้ามหรือปีนขึ้นไปหรือไม่? รางหรือล้อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าสามารถช่วยข้ามสิ่งกีดขวางได้
- ระบบขับเคลื่อนจะได้รับการป้องกันมากแค่ไหน? บางเกมมีอุปสรรคที่แยกฝ่ายตรงข้ามและระบบขับเคลื่อนการป้องกันที่ไม่สามารถผลักไปด้านข้างได้อย่างง่ายดายไม่ใช่เรื่องสำคัญ
- ระบบส่งกำลังแบบรอบทิศทางมีประโยชน์มากแค่ไหน?
- ระบบขับเคลื่อนจะผลักชิ้นส่วนของเกมหนักๆ หลายๆ ชิ้น หรือจำเป็นต้องเร็วหรือไม่? ความเร็วสูงสุดหรือแรงบิดที่เกิดจากระบบขับเคลื่อนสามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนอัตราทดเกียร์ที่แตกต่างกัน โดยการเปลี่ยนตลับเกียร์มอเตอร์อัจฉริยะ V5 และ/หรือโดยการเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อ
- การออกแบบหุ่นยนต์จะสูงและไกลแค่ไหน? หุ่นยนต์ที่เอื้อมถึงสูงและ/หรือเอื้อมมือออกไป จะได้รับประโยชน์จากระบบขับเคลื่อนที่ใหญ่ขึ้นและจุดศูนย์ถ่วงที่ต่ำกว่า ล้อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กสามารถช่วยได้ทั้งสองอย่าง
- จำเป็นต้องใช้มอเตอร์กี่ตัวสำหรับฟังก์ชันอื่นนอกเหนือจากระบบขับเคลื่อน กฎการแข่งขันบางอย่างจำกัดจำนวนมอเตอร์บนหุ่นยนต์
ข้อควรพิจารณาเหล่านี้คือตัวอย่างประเภทการวิเคราะห์บางส่วน แต่ไม่ใช่ทั้งหมด ซึ่งควรใช้เมื่อเลือกระบบขับเคลื่อนสำหรับหุ่นยนต์แข่งขัน
คำอธิบายของระบบขับเคลื่อนบางประเภท
ไดรฟ์มาตรฐาน
ระบบขับเคลื่อนมาตรฐาน เรียกอีกอย่างว่าระบบขับเคลื่อนแบบลื่นไถลและเป็นหนึ่งในประเภทระบบขับเคลื่อนที่พบบ่อยที่สุด ระบบขับเคลื่อนมาตรฐานสามารถขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์สองตัว และมอเตอร์เหล่านี้สามารถใช้ขับเคลื่อนล้อขับเคลื่อนโดยตรง หรืออาจเป็นส่วนหนึ่งของชุดเกียร์ซึ่งสามารถมีล้อขับเคลื่อนหลายล้อได้ ระบบขับเคลื่อนยังสามารถออกแบบให้มีมอเตอร์หลายตัวและหลายล้อได้ รูปแบบเหล่านี้บางครั้งเรียกว่าขับเคลื่อนสี่ล้อ ขับเคลื่อนหกล้อ ฯลฯ ระบบขับเคลื่อนนี้สามารถใช้ล้อ VEX ได้หลากหลาย อย่างไรก็ตาม มันขาดความสามารถในการเป็นรอบทิศทาง
เอชไดรฟ์
H Drive ใช้มอเตอร์สามหรือห้าตัวที่มีล้อรอบทิศทางสี่ล้อและชุดล้อรอบทิศทางที่ห้าชุดที่ห้าตั้งฉากระหว่าง ล้ออื่นๆ ของระบบขับเคลื่อน การจัดเรียงล้อช่วยให้ระบบขับเคลื่อนนี้เป็นไปรอบทิศทาง H Drive สามารถใช้ล้อ Onmni-Directional 2.75”, ล้อ Omni-Directional 3.25” หรือล้อ Omni-Directional 4” อย่างไรก็ตาม ระบบขับเคลื่อนประเภทนี้สามารถถูกหุ่นยนต์อีกตัวผลักไปด้านข้างได้ เนื่องจากลูกกลิ้งบนล้อรอบทิศทาง ล้อกลางที่ห้ายังสามารถติดกับสิ่งกีดขวางขณะที่หุ่นยนต์พยายามจะพลิกคว่ำ
Mecanum
การออกแบบ ระบบขับเคลื่อน Mecanum ใช้ล้อ Mecanum ล้อเหล่านี้มีลูกกลิ้งทำมุมซึ่งช่วยให้หมุนได้รอบทิศทาง เมื่อล้อของระบบขับเคลื่อนนี้หมุนตรงข้ามกัน การวางแนวของลูกกลิ้งจะทำให้ระบบขับเคลื่อนเคลื่อนที่ไปด้านข้าง อย่างไรก็ตาม ลูกกลิ้งทำมุมต้องการแรงบิดมากขึ้นจากมอเตอร์เพื่อขับเคลื่อนล้อ และระบบขับเคลื่อนต้องการรหัสโปรแกรมที่ซับซ้อนกว่าสำหรับการเคลื่อนที่มากกว่าระบบขับเคลื่อนมาตรฐาน
โฮโลโนมิก
ระบบขับเคลื่อนแบบโฮโลโนมิก เป็นแบบรอบทิศทาง การออกแบบนี้สามารถประกอบเข้ากับล้อรอบทิศทางสามล้อและมอเตอร์สามตัว หรือล้อรอบทิศทางสี่ล้อและมอเตอร์สี่ตัว ระบบขับเคลื่อนแบบโฮโลโนมิกเหล่านี้สามารถออกแบบด้วยล้อ Omni-Directional 2.75”, ล้อ Omni-Directional 3.25” หรือล้อ Omni-Directional 4” รุ่นล้อ Omni-Directional สามล้อและมอเตอร์ขับเคลื่อนสามแบบประกอบเข้าด้วยกันด้วยล้อที่ตั้งค่าไว้ที่ 120o ต่อกัน สามารถประกอบล้อ Omni-Directional Wheels สี่ล้อและมอเตอร์สี่รุ่นได้โดยการมุมล้อที่แต่ละมุม (บางครั้งเรียกว่า X drive และตัวอย่างที่แสดงด้านล่าง) หรือวางล้อขับเคลื่อนไว้ที่กึ่งกลางของแต่ละด้านของไดรฟ์ ฐาน. ระบบขับเคลื่อนแบบโฮโลโนมิกเหล่านี้ต้องการรหัสการเขียนโปรแกรมที่ซับซ้อนกว่าสำหรับการเคลื่อนไหวมากกว่าไดรฟ์มาตรฐาน ระบบขับเคลื่อน 3 ล้อไม่เสถียรเท่าระบบขับเคลื่อน 4 ล้อ
ติดตามไดรฟ์
Track Drive เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของระบบขับเคลื่อนมาตรฐานที่ใช้ชุดดอกยางแทนล้อ สามารถข้ามสิ่งกีดขวางได้อย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตาม Tank Drive ขาดความสามารถในการรอบทิศทาง ชุดดอกยางมาตรฐานไม่มีแรงฉุดที่ดีนัก การรวมลิงค์ของ Tank Tread Traction Link จากชุดอัพเกรด Tank Tread ในห่วงโซ่ของดอกยางสามารถเพิ่มการยึดเกาะได้ นอกจากเฟืองขับที่มากับชุดดอกยางแล้ว เฟืองกำลังสูงยังสามารถใช้เป็นเฟืองขับได้อีกด้วย
ข้อผิดพลาดในการออกแบบบางอย่างที่ควรหลีกเลี่ยงเมื่อประกอบระบบขับเคลื่อน
ไดรฟ์มาตรฐาน
ความผิดพลาดในการออกแบบที่สามารถทำได้ด้วย Standard Drive คือการเพิ่มกำลังให้กับล้อทั้งหมดที่มีอัตราส่วนเท่ากัน และใช้ล้อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน เนื่องจากความแตกต่างของเส้นรอบวงของล้อ ข้อผิดพลาดในการออกแบบนี้ทำให้ล้อที่ใหญ่กว่าพยายามดึงหุ่นยนต์ไปข้างหน้าเร็วกว่าที่ล้อขนาดเล็กจะหมุนได้
เอชไดรฟ์
ความผิดพลาดในการออกแบบที่สามารถทำได้กับ H Drive คือการมีล้อกลางที่ห้าในระดับที่แตกต่างจาก 4 ล้ออื่นๆ กรณีนี้อาจเกิดขึ้นได้หากเพลาขับของระบบขับเคลื่อนไม่ได้อยู่ห่างจากพื้นดินเท่ากัน เมื่อเกิดข้อผิดพลาดในการออกแบบนี้ ทั้งล้อกลางหรือล้อขับเคลื่อนจะยกอีกข้างขึ้นจากพื้น
Mecanum
ความผิดพลาดในการออกแบบซึ่งสามารถทำได้ด้วยระบบขับเคลื่อน Mecanum นั้นไม่ได้ทำให้ล้อ Mecanum ถูกวางในทิศทางที่ถูกต้อง เมื่อเกิดข้อผิดพลาดในการออกแบบนี้ ระบบขับเคลื่อนจะไม่เคลื่อนไปด้านข้าง
โฮโลโนมิก
ความผิดพลาดในการออกแบบที่สามารถทำได้ด้วยระบบขับเคลื่อนแบบโฮโลโนมิกคือการรองรับเพลาขับเพียงจุดเดียว ข้อผิดพลาดในการออกแบบนี้ทำให้เพลาขับหมุนขึ้นและลงได้ ซึ่งทำให้เพลาขับหมุนภายในตลับลูกปืนได้ยากขึ้น
ติดตามไดรฟ์
ข้อผิดพลาดในการออกแบบที่สามารถทำได้โดยใช้รางขับเคลื่อนคือการขับเคลื่อนดอกยางของถังน้ำมันด้วยเฟืองตรงกลางราง ข้อผิดพลาดในการออกแบบนี้จะทำให้เฟืองขับข้ามไปที่ลิงค์โซ่ เฟืองขับควรมีอย่างน้อย 120 o ของห่อหุ้มโซ่ถัง
เปรียบเทียบระบบขับเคลื่อนบางประเภท
| ไดรฟ์มาตรฐาน | เอชไดรฟ์ | Mecanum | โฮโลโนมิก | ติดตามไดรฟ์ | |
| ต้องการมอเตอร์ขั้นต่ำ | 2 | 3 | 4 | 3 | 2 |
| รอบทิศทาง | เลขที่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | เลขที่ |
| ระดับการเขียนโปรแกรม | พื้นฐานถึงระดับกลาง | ระดับกลาง | ขั้นสูง | ขั้นสูง | พื้นฐานถึงระดับกลาง |
| หลีกเลี่ยงการถูกผลักด้านข้าง | Omni - แรงฉุดไม่ดี - ดีมาก | ยุติธรรม | ยอดเยี่ยม | ยุติธรรม | ดีมาก |
| ความสามารถในการข้ามสิ่งกีดขวาง | ดีมาก | ยากจน | ดี | ยุติธรรม | ยอดเยี่ยม |
อันตรายจากความปลอดภัย:
|
จุดหยิกเคลื่อนล้อ เฟือง และเฟืองอย่างช้าๆ เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีสายไฟ ท่อ วัสดุยืดหยุ่น หรือฮาร์ดแวร์ที่จะติดอยู่กับการเคลื่อนไหว ก่อนเปิดเครื่องหุ่นยนต์ |
สามารถซื้อโลหะโครงสร้างและฮาร์ดแวร์ได้ที่ https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/structure
คุณสามารถซื้อล้อและฮาร์ดแวร์สำหรับการเคลื่อนไหวอื่นๆ ได้ที่ https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion.