(رباتیک) گشتاور و سرعت (یا قطر چرخ زنجیر شنی در سیستم تانکی) ربات ها (مهندسی برق _ الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: ( افشین رشید )
نکته: گشتاور و سرعت قطرچرخ (یا قطر چرخ زنجیر در سیستم تانکی) تأثیر بسیاری بر روی گشتاور موتـور و سـرعت ربـات دارد. آشکار است که با افزایش قطر چرخ، سرعت ربات افزایش و گشتاور آن کاهش می یابد.
طبق تعریف، گشتاور یک موتور حاصل ضرب مقدار نیروی موتور در فاصله مشخصی از توپی آن است. بنابراین با دور شدن از توپی موتور مقدار گشتاور کاهش می یابد. تغییر گشتاور با فاصله به صورت خطی مـی باشـد. مثلاً اگر یک موتور را در فاصله 1 اینچی (54/2 سانتی متر) گشتاور 100 اونس- اینچ (7200 گرم-سانتی متر) را تولید نماید، گشتاور آن در فاصله 2 اینچی(5 سانتی متر) برابر 50 اونس- اینچ (3600 گرم-سـانتی متـر ) خواهد بود. پس با افزایش قطر چرخ مقدار گشتاور کاهش می یابد. با افزایش قطر چرخ سرعت یک ربات افزایش می یابد، تغییر قطر چرخ با سرعت ربات نیز خطـی اسـت. بـا آگاهی از قطر چرخ و سرعت دورانی موتور(RPM) سرعت ربات قابل محاسبه می باشد. این فراینـد بسـیار ساده است. ابتدا مسافتی که ربات در هر چرخش کامل چرخ طی می کند محاسبه می شود. مقدار مسـافت از رابطه زیر به دست می آید :
Minute × D = RPM
در این رابطه D مقدار مسافت طی شده و یکای ان با یکای قطر چرخ (d ) یکسان است. از ضرب کردن مقـدار D در RPM موتور (تعداد دور در دقیقه) سرعت ربات در یک دقیقه بدست می آید. با انجام عملیات ضرب یا تقسیم می توان مقدار سرعت را با یکای کیلومتر/ مایل به ثانیه/ ساعت محاسبه کرد. در یک سیستم تانکی برای محاسبه سرعت، قطر چرخ زنجیر محرک اندازه گیری می شود.
چرخ امنی دیرکشنال 4 سانتیمتری:
این چرخ به ربات شما قدرت حرکت در همه جهت ها بدون نیاز به دور زدن را می دهد یعنی ربات شما می تواند در حالی که به جلو حرکت می کند به سمت چپ یا راست نیز برود . این چرخ همچنین نسبت به مدل های دیگر از اصطکاک زیاد تری برخوردار است. این چرخ در ربات های جونیور کاربرد فراوان دارد.
چرخ آلومینیومی با روکش لاستیکی :
دارای پیچ آلن بر روی شافت مرکزی و محور چرخ برای اتصـال محکــــم شــــافت موتــــور بــــه محــــور چــــرخ؛ جنس چرخ از آلومینیوم محکم و مقـاوم بـرای سـاخت روبات های لابیرنت مسیریاب از آتش نشان و غیره . همچنین این چرخ دارای روکش لاستیکی با اصطکاک خوب است . از نظر زیبایی جلا و درخشش خاصی به ربات شما می دهد . می تـوان از سوراخ های موجود بر روی تایر به انکدر استفاده کرد چون تایر آن قـدر بـراق اسـت کـه نـور را بازتـاب می کند.
چرخ (زنجیر شنی) و موتور گیربکس در سیستم تانکی ربات ها
در این مکانیزم ممکن است هم از تسمه و زنجیر (شنی تانکی) و هم از تعدادی چرخ در ساخت ربات استفاده شود و از مفهوم دیفرانسیل برای کنترل آن بهره برد. رایج ترین سیستم های تانکی بولدوزر ها و ماشین های حمل سوخت هستند .در ربات دیفرانسیلی یک چرخ هرزگرد برای حفظ تعادل ربات وجود دارد که در سیستم تانکی با دو چرخ جایگزین می شود . حالا تصور کنید که نیاز به چرخش ربات به سمت چپ باشد در این صورت شنی یا چرخ ها سمت چپ باید به سمت عقب حرکت کند و شنی یا چرخ ها راست به جلو برود تا ربات به چپ بچرخد .
طبق روابط ربات های دیفرانسیلی اگر در شعاع صفر ربات تانکی حرکت کند به اندازه 360 درجه می چرخد . تصور کنید به هر طرف بدنه ربات 3 چرخ متصل شده باشد و برای چرخش ربات ، چرخ های جلویی و عقبی ربات با سرعت بیشتری بچرخد و چرخ های وسطی ترمز کرده و بلغزند . این مکانیزم همان مکانیزم تانکی است.
نویسنده: افشین رشید