Differentiallenkung über zwei Schrittmotoren
Hallo zusammen
In einem kleinen Team haben wir einen Roboter für einen Wettbewerb konzipiert.
Dieser soll einen Kurs in Form einer 8 abfahren. Wir haben uns für ein Fahrzeug mit Gelenk entschieden, wobei die Hinterachse verbunden ist und nachgezogen wird. Die Steuerung ist über eine Differential-Lenkung realisiert.
Durch Beschleunigung eines Schrittmotors fahren wir wie gewollt eine Kurve nach Links oder Rechts. Dies funktioniert wie es sollte. Unser Problem ist nun, dass der eingeschlagene Winkel beibehalten wird falls wir gerade aus fahren möchten. Dies war angedacht mit gleicher Geschwindigkeit auf beide Motoren zu geben.
Wie können wir das Verhalten Kurve zu Gerade umsetzen mit unserer Problematik?
Ich stehe gerade ziemlich auf dem Schlauch, bin für jede Hilfe bzw. Hinweis dankbar!
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OK, dann stellt sich die Frage was wir im Video sehen.
Bis Sekunde 6 fährt er grade.
Dann wird manuell eingegriffen und die Hintere Sektion nach links umgehoben.
Von Sekunde 13 bis zum Ende in Sekunde 26 fährt er eine Linkskurve.
Das linke Vorderrad scheint wie schon gesagt zu schieben.
Pack doch zuerst mal mehr Gewicht auf die Antriebsachse, um zu sehen ob es da an Traktion fehlt.
Dann, Wie viele Lager hat das Knickgelenk, bzw. wie hoch ist das Knickgelenk?
Das Gelenk kann nämlich auch blockieren, wenn die Biegekräfte Quer zur Drehachse zu hoch sind.
Bei Baumaschinen, sind deshalb gegeneinader verspannte Kegelrollenlager verbaut.
Bei So einem kleinen Gefährt, dürfte ein zweites Lager ziemlich weit oben reichen.
Anhang 31628
Links mal grob schematisch wie vermutlich bei Euch der Fahrzeugaufbau ist. und rechts wie es Belastungsgerecht ist.
Das Fahrzeug stellt von der Statik her einen Biegeträger dar, dessen Länge der Achsabstandt ist.
Die Räder sind die Lagerpunkte.
Die Masse des Fahrzeugs ergibt die Gewichtskraft, die rechnerich als im Fahrzeugschwerpunkt vereint zu betrachten ist.
Da dieser nicht genau über einem Rad liegt, ergeben sich Drehmomente um die Lagerpunkte.
Wenn also wie im linken Bild eine Kraft nach unten wirkt, versucht diese das Fahrzeug und somit die Lagerstelle durchzubiegen.
Je nach Lager kann es sein, das dieses nur sehr geringe Achsiallasten übertragen kann. Damit wird der Innenring des Lagers gegen den Außenring verkantet und und die notwendigen Kräfte um drehen des Lagers steigen expotentiell an (kann bis zur Zerstörung des Lagers gehen)
Ein einfaches Experiment sind zwei Küchenrollen als Räder und zwei Getränkekartons oder Müslipackungen als die beiden Fahrzeugteile.
Zwei Pappdreiecke und ein Zahnstocher als Lagerzapfen die an die Unterseite der Kartons geklebt werden, so das man die beiden Kartons zueinander drehen kann.
Legt man das flach auf eine Fläche klappt das drehen wunderbar. Legt man das ganze auf die Küchenrollen und zieht diese auseinander werden sich die Karton irgendwann oben berühren, da das Gelenk nicht die Biegesteifigkeit hat.
Bringt man oben ein zweites solches Gelenk so an das die Achsen fluchten, bleibt der Abstand gleich und man kann problemlos drehen (Lenken)
