创建 V5 传动系统

动力传动系统允许机器人通过使用轮子、坦克履带或其他方法进行移动。 传动系统有时被称为驱动基座。 设计机器人时首先要考虑的因素之一是确定要使用哪种传动系统。 Clawbot 传动系统非常适合入门,但额外的传动系统设计可以为机器人提供更多功能,例如除了转弯和前后移动之外,还能够侧向移动。 这种类型的运动称为全向运动。 传动系统可能还需要越过障碍物或需要抵抗另一个机器人从侧面的推动。 为比赛而设计的机器人可以通过选择与其游戏策略相匹配的传动系统来获得竞争优势。

为竞赛机器人选择动力传动系统时需要考虑的一些事项:

  • 比赛场地上是否有需要驶过或攀爬的障碍物? 履带或较大直径的轮子可以帮助越过障碍物。
  • 动力传动系统将面临多少防御? 有些游戏有一个屏障将对手分开,而不易被轻易推向侧面的防守动力传动系统并不那么重要。
  • 全向传动系统有多大优势?
  • 动力传动系统是否要推动多个/重型游戏部件,或者是否需要速度快? 传动系统产生的最大速度或扭矩可以通过改变不同的齿轮比、改变 V5 智能电机齿轮盒和/或改变车轮的直径来调整。
  • 机器人设计能够达到多高多远? 能够到达高处和/或伸出手的机器人受益于更大的传动系统占地面积和更低的重心。 小直径轮子可以帮助解决这两个问题。
  • 除了动力传动系统之外,还需要多少台电机来实现其他功能? 一些竞赛规则限制机器人上的电机数量。

这些考虑因素是为竞赛机器人选择动力传动系统时应使用的分析类型的一些示例,但不是全部。 

某些类型的传动系统的描述

标准驱动器

标准传动系统 也称为滑移转向传动系统,是最常见的传动系统类型之一。 标准传动系统可由两个电机提供动力,这些电机可用于直接为驱动轮提供动力,也可以作为具有多个驱动轮的齿轮系的一部分。 传动系统还可以设计为具有多个电机和多个车轮。 这些变体有时称为四轮驱动、六轮驱动等。 该传动系统可以使用各种 VEX 车轮。 但它缺乏全方位的能力。

H 驱动器

H Drive 使用三个或五个电机,带有四个全向轮和第五个全向轮组,垂直于传动系统的其他轮子。 车轮的布置使该传动系统能够实现全向。 H Drive 可以使用 2.75 英寸全向轮、3.25 英寸全向轮或 4 英寸全向轮。 然而,由于全向轮上有滚轮,这种类型的传动系统可以被另一个机器人向侧面推动。 当机器人试图翻过障碍物时,第五中心轮也可能被障碍物卡住。

麦克纳姆

麦克纳姆传动系统 设计采用麦克纳姆轮。 这些轮子具有倾斜的滚轮,可以实现全向旋转。 当该传动系统上的轮子彼此相反旋转时,滚子的方向导致传动系统侧向移动。 然而,与标准驱动器相比,斜角滚轮需要电机提供更大的扭矩来驱动车轮,并且传动系统需要更复杂的编程代码来实现其运动。

完整的

Holonomic Drivetrain 是全向的。 该设计可以与三个全向轮和三个电机或四个全向轮和四个电机组装。 这些 Holonomic 传动系统可以设计为 2.75 英寸全向轮、3.25 英寸全向轮或 4 英寸全向轮。 三个全向轮和三个驱动电机版本组装时轮子彼此成 120o。 四个全向轮和四个电机版本可以通过在每个角上倾斜轮子(有时称为 X 驱动器,示例如下所示)或将驱动轮放置在驱动器每侧的中心来组装根据。 与标准驱动器相比,这些完整传动系统需要更复杂的运动编程代码。 3 轮传动系统不如 4 轮传动系统稳定。

履带驱动

Track Drive 是标准传动系统的另一种变体,使用坦克胎面套件而不是车轮。 它可以轻松越过障碍。 然而,坦克驱动器缺乏全向能力。 标准坦克胎面套件没有很好的牵引力。 在履带链中加入坦克履带升级套件中的一些坦克履带牵引连杆可以增加牵引力。 除了坦克胎面套件附带的驱动链轮外,高强度链轮也可用作驱动链轮。

组装传动系统时应避免的一些设计错误

标准驱动器

标准驱动器可能犯的一个设计错误是用相同的传动比为所有车轮提供动力并使用不同直径的车轮。 由于轮子的周长差异,这种设计错误导致较大的轮子试图比较小的轮子滚动得更快,从而更快地拉动机器人。

H 驱动器

H 驱动器可能会犯的一个设计错误是第五个中心轮与其他 4 个轮子位于不同的高度。 如果传动系统的任何驱动轴与地面的距离与其他驱动轴的距离不同,则可能会发生这种情况。 当发生这种设计错误时,中心轮或驱动轮中的一个会将另一个抬离地面。

麦克纳姆

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麦克纳姆传动系统可能犯的一个设计错误是没有将麦克纳姆轮放置在正确的方向。 当发生此设计错误时,传动系统将不会侧向移动。

完整的

完整传动系统可能犯的一个设计错误是驱动轴只有一个支撑点。 这种设计错误允许驱动轴上下枢转,这使得驱动轴更难在轴承内旋转。

履带驱动

履带驱动装置可能犯的一个设计错误是用位于履带中心的链轮来驱动坦克履带。 这种设计错误将使驱动链轮在链节上跳跃。 驱动链轮应至少有 120 o 的罐链缠绕。

几种传动系统的比较

  标准驱动器 H 驱动器 麦克纳姆 完整的 履带驱动
所需最少电机数 2 3 4 3 2
全向 是的 是的 是的
编程级别 基础到中级 中间的 先进的 先进的 基础到中级
避免被横向推挤 Omni - 牵引力差 - 非常好 公平的 出色的 公平的 非常好
越过障碍的能力 非常好 贫穷的 好的 公平的 出色的
安全隐患:
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夹点

在给机器人通电之前,缓慢移动轮子、链轮和齿轮,以确保没有电线、管道、弹性材料或硬件被运动卡住。

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