Lors de la conception d'un robot standard à 4 ou 6 roues, est-il préférable de répartir le poids principalement au centre du robot, ou sur les roues, ou n'y a-t-il aucune différence?
Plus précisément, quelle répartition du poids rendra le robot moins susceptible de basculer?
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Michael0x2a
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Réponses:
En supposant qu'il s'agit d'un robot rigide, les seules propriétés de poids d'intérêt sont:
En termes de basculement, le robot est plus stable si l'angle requis avant le basculement est maximisé. Ceci est réalisé en ayant un centre de masse bas et un centre de masse aussi éloigné que possible des bords du polygone de support .
Intuitivement, vous pouvez voir que si le centre de masse est proche du centre du robot, il est plus stable. Plus formellement, si vous considérez chaque roue comme le sommet d'un polygone (à partir d'une vue de dessus), vous verrez un polygone de support. Vous pouvez désigner le centre comme étant le point le plus éloigné d'un bord.
Une autre façon d'augmenter la stabilité est d'augmenter la taille du polygone de support, c'est-à-dire de placer les roues plus loin pour former une base large. Ajouter plus de roues peut également augmenter la taille du polygone de support, bien que cela affecte principalement les robots à trois roues, qui ont un polygone de support assez petit par rapport à la distance entre les roues.
L'angle requis pour que le robot bascule peut dépendre de la direction de basculement. S'il y a un mouvement dans cette direction, les perturbations sont plus probables dans cette direction. C'est pourquoi les voitures sont plus stables vers l'avant / vers l'arrière, par rapport aux roues latérales (axe de roulis), avec des roues avant plus éloignées des roues arrière par rapport à la distance entre les roues gauche et droite.
La masse totale du robot est également un facteur. Si le robot est plus lourd, une force de perturbation plus importante est nécessaire pour incliner le robot à l'angle requis avant qu'il ne continue à basculer. Cela dit, il est peu probable que vous souhaitiez simplement augmenter la masse du robot, vous allez donc:
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Pour ajouter un peu à l'excellente réponse de ronalchn :
Changer la répartition du poids dans le robot d'une manière qui ne change pas la position du centre de masse affectera le moment d'inertie , ce qui affectera à son tour la capacité du robot à accélérer sa vitesse de rotation.
Pour la plupart des robots qui avancent en trombe, il est peu probable que ce soit un problème. Cependant, je pourrais imaginer que pour un robot extrêmement dynamique, qui se déplace très rapidement et prend des virages serrés, être capable de faire pivoter son corps rapidement pourrait être un avantage, et pourrait même être en mesure de se sauver du basculement dans certains cas extrêmes.
Il serait donc préférable de concentrer la masse près du centre pour ce type de robot.
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