☠WEEDINATOR☠ Phần 4: Mã hình học lái vi sai: 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Nếu bạn có thời gian để xem đoạn video trên, bạn sẽ nhận thấy rằng thỉnh thoảng có một số tiếng động lạ do động cơ trên tay lái dừng lại khi WEEDINATOR điều hướng một khúc quanh 3 điểm. Về cơ bản, các động cơ đang gây nhiễu đối với nhau vì bán kính vòng quay khác nhau từ bên trong ra bên ngoài và khoảng cách bánh xe di chuyển khác nhau trên mỗi mức độ quay.

Hình dạng của vòng quay có thể được xác định bằng cách phác thảo 8 hoặc hơn hoán vị của lượt, đưa ra các ví dụ về việc quay ở các góc khác nhau trên bánh xe bên trong từ 0 (không quay) đến 90 độ (toàn khóa). Có vẻ phức tạp?

Hầu hết các rô bốt bánh nhỏ không cố gắng có bất kỳ kiểu lái phức tạp nào và dựa vào rất hiệu quả, chỉ đơn giản là thay đổi tốc độ tương đối của các động cơ ở mỗi bên của xe, tương tự như cách một máy đào hoặc xe tăng theo dõi. làm. Điều này thật tuyệt nếu bạn đang lao qua một khu vực chiến tranh đầy miệng núi lửa bắn vào mọi thứ di chuyển, nhưng trong một môi trường nông nghiệp yên tĩnh, điều quan trọng là phải gây ra ít thiệt hại cho đất và mặt đất nhất có thể để các bánh xe mài qua lại chống lại nhau. không thích hợp!

Hầu hết ô tô và máy kéo đều có một tiện ích rất hữu ích gọi là 'Differential', ngoại trừ những chiếc xe bạn thấy trong các bộ phim cổ trang của Mỹ, nơi bạn có thể nghe thấy tiếng lốp xe kêu như điên mỗi khi chúng đi vòng qua một góc. Người Mỹ có còn chế tạo những chiếc xe như thế này không? Với WEEDINATOR, chúng tôi có thể lập trình vi sai vào động cơ truyền động bằng cách tìm ra công thức cho tốc độ và góc tương đối của các bánh xe ở bất kỳ góc quay cụ thể nào. Vẫn có vẻ phức tạp?

Đây là một ví dụ nhanh:

Nếu WEEDINATOR đang điều hướng một ngã rẽ và đặt bánh xe bên trong ở góc 45 độ, bánh xe bên ngoài KHÔNG phải là 45 độ, nó giống như 30 độ. Ngoài ra, bánh xe bên trong có thể quay với tốc độ 1 km / giờ, nhưng bánh xe bên ngoài sẽ nhanh hơn đáng kể, giống như 1,35 km / giờ.

Bước 1: Thiết lập hình học

Một số giả định cơ bản được đưa ra để bắt đầu:

• Khung xe sẽ xoay về một trong các bánh sau như trong sơ đồ trên.
• Tâm hiệu dụng của vòng xoay sẽ di chuyển dọc theo một đường kéo dài từ tâm của hai bánh sau, tùy thuộc vào góc quay.
• Hình học sẽ có dạng một đường cong sin.

Bước 2: Bản vẽ chia tỷ lệ của Góc bánh xe và Bán kính

Một bản vẽ tỷ lệ đầy đủ được tạo ra từ bánh trước và khung xe WEEDINATOR với 8 hoán vị khác nhau của góc đặt bánh xe bên trong từ 0 đến 90 độ và các tâm rẽ tương ứng được vạch ra như thể hiện trong bản vẽ ở trên.

Bán kính hiệu dụng được đo từ bản vẽ và vẽ trên biểu đồ trong Microsoft Excel.

Hai biểu đồ được tạo ra, một biểu đồ về tỷ lệ của trục bánh trước bên trái và bên phải và một biểu đồ khác cho tỷ lệ của hai bán kính cho mỗi góc rẽ cụ thể.

Sau đó, tôi đã tìm ra một số công thức để bắt chước các kết quả thực nghiệm dựa trên một đường cong hình sin. Một trong những món đồ giả trông như thế này:

speedRatio = (sin (trong * 1.65 * pi / 180) +2.7) / 2.7; // trong là góc rẽ trong.

Các đường cong được làm mờ bằng cách thay đổi các giá trị được hiển thị bằng màu đỏ trong tệp excel cho đến khi các đường cong khớp với nhau.

Bước 3: Mã hóa công thức

Thay vì cố gắng viết mã các công thức trong một dòng, chúng được chia thành 3 giai đoạn để cho phép Arduino xử lý phép toán đúng cách.

Kết quả được hiển thị trên màn hình cổng nối tiếp và được kiểm tra với kết quả đo được trên bản vẽ tỷ lệ.