Розрахунок ефективності коліс Mecanum

Я є членом команди ПЕРШОЇ робототехніки , і ми шукаємо колеса Mecanum для нашого робота.

Які переваги та недоліки використання колеса Mecanum порівняно зі звичайними? З огляду на Google, схоже, колеса Mecanum дають більше мобільності, але не мають стільки тяги. Чи є інші переваги чи недоліки?

Чи порівняно зі звичайними колесами, чи менш колеса Mecanum менш ефективні чи ефективніші? І якщо так, то чи можна кількісно визначити, на скільки?

Чи є рівняння, які я можу використовувати для обчислення ефективності (або неефективності) та / або швидкості руху вперед, вбік або під довільним кутом?

Зображення робота з колесами mecanum:

Ефективність не є правильним порівнянням через різні переваги та недоліки кожного типу коліс. Порівняння ефективності різних типів коліс подібне до порівняння яблук та апельсинів.

Однак порівняння швидкості та сили може дати хороше порівняння різних типів коліс. Ось таблиця, яка пропонує швидке та просте порівняння ( зауважте, що це передбачає безглузді підшипники та рівну тягу! ):

Намагаючись врахувати, ковзання стає волохатим. З статті "Кінематичний аналіз транспортного засобу з чотирма колесами", що знаходиться вгорі цього списку робіт :

Ця проблема, як правило, не має рішення, оскільки являє собою переопределену систему одночасних лінійних рівнянь. Фізичний сенс цього полягає в тому, що якщо для чотирьох коліс обрано чотири довільні швидкості обертання, взагалі немає руху транспортного засобу, який би не передбачав деякого «вискоблювання» (ковзання) колеса на підлозі. Однак можна знайти матрицю [F], яка генерує рішення, що відповідає найменшому квадрату "найкраще"

Я маю певний досвід використання колес mecanum, як у приміщенні, так і на відкритому повітрі (на траві, піску та бруду не менше).

Очевидною перевагою є голономічний рух. Недоліками є вага (комерційно доступні колеса смішно важкі) та вартість. Для даного протектора матеріал тяги буде по лінії 65-70%, ніж у звичайного колеса за рахунок меншої площі контакту та 45% роликів.

Порівняно з міні-кермом, колеса mecanum не мають додаткового тертя при повороті, що є перевагою.

Колеса Mecanum будуть простішими та, можливо, надійнішими, ніж система приводу з поворотом / крабом.

Все завжди стосується компромісів. Якщо я порівняв ідеальну систему mecanum з ідеальною системою приводу зсуву (повне обертання на 360 градусів, надзвичайно швидка орієнтація колеса), то поворот виграє в роботі, оскільки він має повну тягу.

Ідеальна система зсуву буде дорогою та складною у застосуванні порівняно з колесами mecanum.

Ефективність - це завантажене питання. Ідеальне колесо mecannum буде еквівалентно будь-якій іншій системі при русі в будь-якому напрямку, і буде обертатися краще, ніж система нахилу керма. Насправді ролики мають розумне тертя, тому перехід набік буде менш ефективним, ніж рух вперед.

Отримання точних цифр вимагає безлічі досить точних вимірювань, що не є практичним.

Ви можете перевірити веб-сайт FRC 1114 Simbotics, особливо http://www.simbotics.org/resources/mobility . Команда FTC, яку я тренував, використовувала це як вихідну точку для власної роботи.