☠WEEDINATOR☠ الجزء 4: كود هندسة التوجيه التفاضلي: 3 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

إذا كان لديك متسع من الوقت لمشاهدة الفيديو أعلاه ، فستلاحظ وجود بعض الأصوات الغريبة التي تسببها المحركات في توقف التوجيه بين الحين والآخر بينما يتنقل WEEDINATOR من 3 نقاط. تتشابك المحركات بشكل أساسي مع بعضها البعض لأن نصف قطر الدوران يختلف من الداخل إلى الخارج والمسافة التي تقطعها العجلة مختلفة لكل درجة دوران.

يمكن عمل هندسة الدوران من خلال رسم 8 تباديل أو نحو ذلك للدوران ، مع إعطاء أمثلة على الدوران بزوايا مختلفة على العجلة الداخلية من 0 (بدون دوران) إلى 90 درجة (قفل كامل). تبدو معقدة؟

لا تحاول معظم الروبوتات الصغيرة ذات العجلات الحصول على أي نوع من التوجيه المعقد وتعتمد ، بشكل فعال للغاية ، على مجرد تغيير السرعة النسبية للمحركات على كل جانب من جوانب السيارة ، والتي تشبه إلى حد كبير طريقة الحفار أو الخزان المتعقب يعمل. يعد هذا أمرًا رائعًا إذا كنت تقوم بالشحن فوق منطقة حرب مليئة بالحفر وإطلاق النار على كل ما يتحرك ، ولكن في بيئة زراعية هادئة ، من المهم إلحاق أقل قدر ممكن من الضرر بالتربة والأرض ، لذا فإن طحن العجلات للخلف وللأمام ضد بعضها البعض هو غير مناسب!

تحتوي معظم السيارات والجرارات على أداة مفيدة للغاية تسمى "التفاضل" ، باستثناء السيارات التي تراها في الأفلام الأمريكية القديمة حيث يمكنك سماع صرير الإطارات بجنون في كل مرة تدور فيها حول زاوية. هل لا يزال الأمريكيون يصنعون سيارات كهذه؟ باستخدام WEEDINATOR ، يمكننا برمجة التفاضل في محركات الدفع من خلال عمل معادلة للسرعات والزوايا النسبية للعجلات في أي زاوية دوران معينة. لا يزال يبدو معقدًا؟

إليك مثال سريع:

إذا كان WEEDINATOR يتنقل في منعطف ولديه عجلة داخلية عند 45 درجة ، فإن العجلة الخارجية ليست 45 درجة ، إنها أقرب إلى 30 درجة. أيضًا ، قد تدور العجلة الداخلية بسرعة 1 كم / ساعة ، لكن العجلة الخارجية ستكون أسرع بكثير ، مثل 1.35 كم / ساعة.

الخطوة 1: الإعداد الهندسي

يتم وضع بعض الافتراضات الأساسية لتبدأ بـ:

• سيدور الهيكل حول إحدى العجلات الخلفية كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه.
• سيتحرك المركز الفعال للدائرة المحورية على طول خط ممتد من مركزي العجلتين الخلفيتين ، اعتمادًا على زاوية الدوران.
• ستتخذ الهندسة شكل منحنى جيبي.

الخطوة 2: رسومات متدرجة لزوايا العجلات وأنصاف الأقطار

تم عمل رسم بمقياس كامل للعجلات الأمامية والشاسيه WEEDINATOR مع 8 تباديل مختلفة لزاوية العجلة الداخلية بين 0 و 90 درجة وتم تحديد مراكز الانعطاف المعنية كما هو موضح في الرسومات أعلاه.

تم قياس نصف القطر الفعال من الرسم وتم رسمه على رسم بياني في Microsoft Excel.

تم إنتاج رسمين بيانيين ، أحدهما نسبة محاور العجلة الأمامية اليمنى واليسرى والآخر لنسبة نصف القطر لكل زاوية انعطاف معينة.

ثم "تلاعبت" ببعض الصيغ لتقليد النتائج التجريبية القائمة على منحنى الجيب. يبدو أحد حلوى الفدج كالتالي:

speedRatio = (sin (داخلي * 1.65 * pi / 180) +2.7) /2.7 ؛ // الداخلية هي زاوية الانعطاف الداخلية.

تم التلاعب بالمنحنيات عن طريق تغيير القيم الموضحة باللون الأحمر في ملف Excel حتى يتم تثبيت المنحنيات معًا.

الخطوة 3: ترميز الصيغ

بدلاً من محاولة ترميز الصيغ في سطر واحد ، تم تقسيمها إلى 3 مراحل للسماح لـ Arduino بمعالجة الرياضيات بشكل صحيح.

تظهر النتائج في شاشة المنفذ التسلسلي ويتم فحصها بالنتائج المقاسة على الرسم البياني بالمقياس.