その78 オムニ4輪マシンのモデル化② - ロボボボいじりにうってつけの日

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その78 オムニ4輪マシンのモデル化②

昨日のその77に引き続き、主にタイヤの接地の問題についてオムニ4輪マシンをモデル化して考察します。

昨日はそこそこ満足してふとんに入ったのですが、後からまだまだ考える余地があることに気がついてきました。
考えたことをとりあえず載せます。
長いです。
あと説明が不足してたり言葉遣いが変だったりするかもしれません。
最終的な結論は⑦⑧式です。

78-1.png
78-2-2
78-3-2


ふぅ.....。
なかなか手こずりました。
間違ってるところがあったらご指摘願います。

<考察>
⑦⑧式を見ると、機体質量って関係ない。摩擦力を単純化してるからでしょう。

さて、最終的に導かれた⑦⑧⑨式を使って実際の数値を入れてみます。
昨日と同じでOmnimOがもっとグリップがあった場合を仮定。
amax=10m/ss
lt=180mm
hG=20mm
とすると、⑦式より
a<=9.75m/sとなります。
amaxよりも小さいですね。
この条件のから試しにhG=50mmに変更すると、
a<=8.69m/sとなります。
重心の低さはやはり重要です。

また、
amax=10m/ss
lt=180mm
a=amax
とすると、⑧式より
hG=1.85868E-09
となります。
θ=0の向きの限界と同じ加速度を全方向に出そうと思うと重心はもう床です。


<まとめ>
オムニ4輪ではタイヤ4つに荷重が分散するけれど、1方向にグリップを発揮できるのは2輪だけです。
よってグリップ力は弱いことが予想されます。
また実際には機体は剛体ではないので、機体が変形することでタイヤが浮いてグリップしなくなることも考えられます。
剛性は必要そうですね。

どうせ加速度が出せないのだとしたらモーター選定やギヤ比の決定における基準も変わってきます。
うーん、悩ましい。

とりあえず今回はそれっぽい結果が出せたので満足です。
簡単なモデルにしたので現実と大きく食い違ってる可能性も高いですが。参考までに。

以上、その78 オムニ4輪マシンのモデル化②
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たけもり

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「しゃれたロボットをつくりたい」と思いながらも大学生になってやっとのんびり勉強始めました.
勉強のためにロボトレースというロボコンに参加して,全方向移動型ロボトレーサー"OmnimO-2"を制作しました.
大学ではヘビ型ロボットについて研究しています.
個人的課外活動としてエンタメ志向のロボットを製作中.最新作のMimebotはこちら
ロボコン時代のロボットはこちらにまとめています.

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