จะดีกว่าไหมที่มีการกระจายน้ำหนักบนล้อหรือศูนย์กลางของหุ่นยนต์?


13

เมื่อออกแบบหุ่นยนต์มาตรฐานแบบ 4 หรือ 6 ล้อจะดีกว่าหรือไม่ที่จะมีการกระจายน้ำหนักเป็นหลักในใจกลางของหุ่นยนต์หรือเหนือล้อหรือไม่ต่างกันหรือไม่?

โดยเฉพาะการกระจายน้ำหนักที่จะทำให้หุ่นยนต์มีโอกาสน้อยที่จะหงายท้อง?


คุณสามารถอธิบายเพิ่มเติมอีกเล็กน้อยได้หรือไม่ ตัวอย่างเช่นสภาพแวดล้อมเป็นอย่างไร ท้ายที่สุดถ้าหุ่นยนต์เคลื่อนที่ในพื้นผิวเรียบมันคงไม่สร้างความแตกต่างเลย
Shahbaz

คำตอบ:


14

สมมติว่ามันเป็นหุ่นยนต์ที่แข็งแล้วคุณสมบัติของน้ำหนักที่น่าสนใจเพียงอย่างเดียวคือ:

  • มวลรวม
  • ศูนย์กลางของมวล

ในแง่ของการให้ทิปหุ่นยนต์จะมีเสถียรภาพมากขึ้นหากมุมที่ต้องการก่อนที่จะให้ทิปมากที่สุด นี่คือความสำเร็จโดยมีจุดศูนย์กลางของมวลต่ำและศูนย์กลางของมวลไกลจากขอบของรูปหลายเหลี่ยมสนับสนุนที่เป็นไปได้

โดยสังหรณ์ใจคุณจะเห็นว่าถ้าศูนย์กลางของมวลอยู่ใกล้ศูนย์กลางของหุ่นยนต์มันจะมีเสถียรภาพมากขึ้น หากคุณคิดว่าแต่ละวงล้อเป็นจุดสุดยอดของรูปหลายเหลี่ยม (จากมุมมองด้านบน) คุณจะเห็นรูปหลายเหลี่ยมสนับสนุน คุณสามารถกำหนดจุดศูนย์กลางให้อยู่ห่างจากขอบ

อีกวิธีหนึ่งในการเพิ่มเสถียรภาพคือการเพิ่มขนาดของรูปหลายเหลี่ยมรองรับ - นั่นคือวางล้อให้ไกลออกไปเพื่อสร้างฐานกว้าง การเพิ่มล้อเพิ่มก็สามารถเพิ่มขนาดของรูปหลายเหลี่ยมที่รองรับได้แม้ว่าสิ่งนี้จะส่งผลกระทบต่อหุ่นยนต์สามล้อซึ่งมีรูปหลายเหลี่ยมสนับสนุนค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับระยะห่างระหว่างล้อ

มุมที่จำเป็นสำหรับหุ่นยนต์ถึงปลายอาจขึ้นอยู่กับทิศทางของการให้ทิป หากมีการเคลื่อนไหวไปตามทิศทางนั้นแสดงว่ามีการรบกวนมากกว่าในทิศทางนั้น นั่นเป็นสาเหตุที่รถยนต์มีความเสถียรไปข้างหน้า / ถอยหลังมากขึ้นเมื่อเทียบกับด้านข้าง (แกนหมุน) โดยมีล้อหน้าอยู่ไกลจากล้อหลังเมื่อเทียบกับระยะห่างระหว่างล้อซ้ายและขวา

มวลรวมของหุ่นยนต์ก็เป็นปัจจัยเช่นกัน หากหุ่นยนต์มีน้ำหนักมากจะต้องใช้แรงรบกวนที่มากขึ้นในการหมุนหุ่นยนต์ไปยังมุมที่ต้องการก่อนที่จะทำการเคลื่อนที่ต่อไป ต้องบอกว่าคุณไม่ต้องการเพิ่มมวลของหุ่นยนต์ดังนั้นคุณจะ:

  • พยายามวางส่วนประกอบที่หนักกว่าให้ต่ำลง (แบตเตอรี่อาจค่อนข้างหนัก)
  • เพิ่มขนาดของรูปหลายเหลี่ยมรองรับ (ล้อออกไปไกลกว่าหรือ 4 ล้อแทน 3)

2

เพียงเพิ่มคำตอบที่ยอดเยี่ยมของ Ronchchn :

การเปลี่ยนการกระจายน้ำหนักในหุ่นยนต์ในลักษณะที่ไม่เปลี่ยนตำแหน่งศูนย์กลางของมวลจะส่งผลต่อช่วงเวลาของความเฉื่อยซึ่งจะส่งผลต่อความสามารถของหุ่นยนต์ในการเร่งอัตราการหมุน

สำหรับหุ่นยนต์ส่วนใหญ่ที่หมุนไปมาไม่น่าจะเป็นปัญหาได้ อย่างไรก็ตามฉันสามารถจินตนาการได้ว่าสำหรับหุ่นยนต์ที่มีความไดนามิกสูงการเดินทางอย่างรวดเร็วและเลี้ยวโค้งการหมุนตัวของมันอย่างรวดเร็วอาจเป็นข้อได้เปรียบ

ดังนั้นการให้ความสนใจกับมวลที่อยู่ใกล้กับศูนย์กลางจะดีที่สุดสำหรับหุ่นยนต์ประเภทนี้


ทั้งหมดที่ฉันเพิ่มในคำตอบนี้และคำตอบของ Ronald: ข้อเสียข้อหนึ่งของการมีมวลรวมกับการวางไว้เหนือล้อก็คือถ้าล้อทั้งหมดเป็นล้อขับเคลื่อน แต่เพื่อความมั่นคง: ใช่ต่ำและอยู่กึ่งกลาง
ViennaMike

2
@ViennaMike - เพราะอะไร การเปลี่ยนการกระจายมวลโดยไม่เคลื่อนที่มันเป็นจุดศูนย์กลางจะไม่สร้างความแตกต่างให้กับการลากล้อ
Rocketmagnet
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.