Sự khác nhau giữa tay lái Ackermann và bi / xe ba bánh tiêu chuẩn liên quan đến động học?

12

Tôi nhận được câu hỏi bài tập về nhà sau đây:

Sự khác biệt chung giữa robot với tay lái Ackermann và xe đạp tiêu chuẩn hoặc xe ba bánh liên quan đến động học là gì?

Nhưng, tôi không thấy có gì khác biệt, bởi vì một robot giống xe hơi (với 2 bánh sau cố định và 2 bánh trước điều chỉnh phụ thuộc ) có thể được xem như một robot giống như xe ba bánh (với một bánh trước có thể điều chỉnh trong ở giữa).

Sau đó, nếu bạn để khoảng cách giữa hai bánh sau gần bằng 0, bạn sẽ có được chiếc xe đạp.

Vì vậy, tôi không thể thấy bất kỳ sự khác biệt nào giữa ba robot di động. Có cái gì tôi đang thiếu?

— Daniel Jour
nguồn

2

Không phải với tôi (bạn không bỏ lỡ bất cứ điều gì). Tôi cũng sẽ nghĩ rằng động học là giống hệt nhau. Theo truyền thống Ackermann có thể có nhiều (hoặc ít hơn) caster và camber, nhưng đó không phải là quy tắc. Nếu bạn đã đi sâu vào các siêu chi tiết, có một số khác biệt (hỏi bất kỳ trưởng nhóm NASCAR nào về dữ liệu trượt lốp) nhưng tôi không nghĩ đó sẽ là một câu hỏi bài tập về robot. Tôi nghi ngờ (như tôi đoán bạn cũng vậy) rằng câu hỏi nên có là so sánh hệ thống lái vi sai với ackermann thực sự sẽ có động học khác nhau.

— Sp3ed3

@Mark Gian hàng vì câu hỏi của anh gần như "tôi có câu hỏi chính đáng không?" Và tôi đồng ý anh ấy không. Không có câu hỏi, không có câu trả lời :)

— Spiked3

ackerman kinatures aka mô hình xe đạp [ google.com/ Từ

— Spiked3

7

Bạn đang mắc hai sai lầm mà tôi có thể thấy, cả hai đều liên quan đến ý tưởng "thu nhỏ" bộ bánh trước hoặc sau thành một bánh.

Thay vì nghĩ về Ackermann chỉ đạo (về mặt khái niệm) một bánh xe, hãy tưởng tượng mở rộng bánh trước của xe ba bánh thành 2 bánh. Lúc đầu, lốp xe sẽ rộng hơn, sau đó tách thành hai lốp, sau đó chúng cách xa nhau hơn - nhưng trục của hai bánh xe vẫn nằm trên cùng một đường. Nói cách khác, bạn kết thúc với một "trục chùm phía trước có thể điều khiển" như bạn tìm thấy trên một toa xe đồ chơi - không phải là hệ thống Ackermann:

đài phát thanh

Bạn có thể nghĩ về một hệ thống Ackermann khi hai chiếc xe đạp được hàn cạnh nhau, lưu ý rằng việc kết nối các bánh trước không được giải quyết bằng cách đơn giản là buộc các góc lái của chúng bằng nhau. Thay vào đó, bạn có thể xem xét các kỹ thuật như lý thuyết của Burmester để thiết kế mối liên kết động học thích hợp giữa chúng. (Trong giải pháp Ackermann, đó là liên kết 4 thanh.)

Đối với các bánh sau, bạn đang bỏ qua khả năng nghiêng. Nói cách khác, một chiếc xe đạp không chỉ đơn giản là một chiếc xe ba bánh với khoảng cách bằng 0 giữa các bánh sau của nó; nghiêng người là một phần không thể thiếu để duy trì sự ổn định chỉ với hai điểm tiếp xúc.

(thay đổi trọng lượng để duy trì ổn định, thông qua " Tay lái ba bánh "), (nghiêng để rẽ, thông qua Độ ổn định của xe đạp )

Leaning là một cuộc thảo luận năng động hơn là một động lực, nhưng đáng chú ý vì nó ảnh hưởng đến lốp xe - lốp xe đạp / xe máy có tiết diện tròn để đệm, trong khi lốp xe hơi / xe máy có tiết diện phẳng hơn.

— Ian
nguồn

Cảm ơn bạn đã trả lời rất tốt của bạn! Ví dụ với chiếc xe đồ chơi thực sự giúp ích rất nhiều. Nhưng nếu bạn, thay vì "mở rộng" bánh trước, hãy thay thế bánh trước bằng hai bánh xe (với các góc khác nhau, sao cho cả ba góc thỏa mãn điều kiện ackerman) sẽ khác, phải không? Trong trường hợp này, tôi đã tạo ra một chiếc xe "ackerman" từ xe ba bánh - theo như tôi hiểu.

— Daniel Jour

Tôi đã cập nhật câu trả lời để nói về sự giống nhau giữa tay lái xe hơi và một cặp xe đạp.

— Ian

3

Bạn đúng ở chỗ không có sự khác biệt Kinical.

Động học không xem xét tại sao mọi thứ xảy ra - tức là ổn định động.

Có sự khác biệt rõ ràng về thể chất, nhưng khi toán học được giải quyết cho động học, nó sẽ giống nhau. Điều này tất nhiên ngụ ý một giới hạn thực tế nhất định về mức độ động học. Ví dụ, nó đã được chỉ ra một chiếc xe đạp để lái, nhưng điều đó chỉ xảy ra khi đạt được vận tốc nhất định. Cho đến lúc đó các động học là khác nhau. Và một khi vận tốc đó đạt được suy đoán con quay hồi chuyển cũng tham gia. Người ta phải chọn nơi hợp lý được thỏa mãn. Nếu bạn nghĩ rằng tất cả các vật lý có thể được mô hình hóa, tôi có một số liên hệ tại đua xe máy Yamaha tôi muốn giới thiệu với bạn.

Tôi tìm thấy một bản PDF mô tả toán học một cách chi tiết. Toán học Kinical cho ackerman được gọi là mô hình xe đạp. Trừ khi đó là một trò đùa thú vị, tôi sẽ nói nó ngụ ý câu trả lời chính xác cho câu hỏi của bạn.

— Tăng vọt 3
nguồn

Vì vậy, tôi có thể nói rằng tôi có thể "đơn giản hóa" một chiếc ô tô (có hai bánh xe) để mô tả hành vi của nó giống như một chiếc xe ba bánh (về mặt động học). Tức là chỉ sử dụng một góc để đại diện cho hai góc (khác nhau và phụ thuộc)?

— Daniel Jour

Theo tôi biết có. Mô hình xe đạp dựa trên hai bánh xe dưới tốc độ nghiêng trở thành một yếu tố và giả định được cân bằng bởi một cái gì đó chưa biết (không được mô hình hóa bằng động học). Trong đua xe, có rất nhiều ackerman ảnh hưởng đến nó để một bánh xe có thể quay nhiều hơn bánh xe khác, nhưng một lần nữa, dữ liệu trượt lốp và rất nhiều yếu tố tiên tiến khác xuất hiện hơn tôi mong đợi từ câu hỏi về robot.

— Sp3ed3