Конструкция робота должна быть жёсткой, передачи — подобраны под нужную силу и скорость, а датчики — под задачу. Здесь собраны расчёты передач и колёс и особенности основных датчиков.
Что нужно знать
- Структурная схема — блоки и связи; функциональная — путь сигнала и функции.
- Жёсткость дают треугольные раскосы, двусторонняя опора осей, короткие консоли.
- Передаточное отношение $u = z_2 / z_1$: момент растёт в $u$ раз, скорость падает в $u$ раз.
- Сила тяги колеса $F = M / r$; скорость робота $v = \pi d \cdot n$ (n — обороты в секунду).
- Дифференциальный привод: поворот разностью скоростей левого и правого колеса.
- Ультразвуковой дальномер меряет время эха (плохо видит мягкие и наклонные поверхности); энкодер — угол поворота вала; гироскоп — угол поворота корпуса; датчик линии — отражённый свет.
- Мехатроника объединяет механику, электронику и управление; противовес уменьшает нагрузку на привод манипулятора.
Где чаще всего ошибаются
- Ожидать от понижающей передачи и большей скорости, и большего момента.
- Считать путь через радиус колеса: за оборот робот проходит $\pi d$.
- Доверять ультразвуковому датчику при наклонной стене.
Проверить себя
По этой же теме курса есть проверочная работа из 15 заданий на 30 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Робототехника · 10–11 классы · Конструирование: передачи и датчики