以估算的方式選擇轉向伺服

paganini

1. 伺服之最大扭距 (Torque, 單位: Kg-cm)
    最大靜摩擦力=靜摩擦係數x 正向力
    參考: http://ffden-2.phys.uaf.edu/211_fall2002.web.dir/ben_townsend/staticandkineticfriction.htm
    Tire on concrete之靜摩擦係數=1
    故硬地車之靜摩擦係數=1
    前輪有2個, 故正向力= 0.5x 車重
    故硬地車轉向之最大靜摩擦力= 0.5x 車重
    硬地車之轉向機構由擺臂及連桿等機構所組成
    以Yokomo R12C為例
    假設各個擺臂長度皆同, 則施加於連桿上的力量= 伺服之扭距/ 擺臂長度
    以轉動所需克服的最大阻力估算, 則施加於連桿上的力量= 硬地車轉向之最大靜摩擦力= 0.5x 車重
    故轉向伺服所需之扭距= 擺臂長度x 0.5x 車重
    以伺服擺臂最大長度= 2cm估算, 則轉向伺服所需之扭距= 車重
    越野車行駛的路面較為崎嶇, 轉向所需克服的阻力較大, 故上述估算再乘以2~5較為安全
    依上述估算選擇轉向伺服如下:
    1. 1/10 電房: 車重約1.5Kg, 伺服之最大扭距= 1.5Kg-cm
    2. 1/10 電越: 車重約1.5Kg, 伺服之最大扭距= 3~ 7.5Kg-cm
    3. 1/10 短卡: 車重約3Kg,    伺服之最大扭距= 6~ 15Kg-cm
    4. 1/10 油房: 車重約1.7Kg, 伺服之最大扭距= 1.7Kg-cm
    5. 1/8   平跑: 車重約2.5Kg, 伺服之最大扭距= 2.5Kg-cm
    6. 1/8   油越: 車重約3.5Kg, 伺服之最大扭距= 7~ 17.5Kg-cm
    7. 1/8   油競卡: 車重約4Kg, 伺服之最大扭距= 8~ 20Kg-cm
    ps. 實際上轉向機構各個擺臂長度不盡相同, 請自行估算
2. 伺服之速度 (Operating Speed, 單位: sec/60deg)
    前輪轉向1度所需時間= 前輪半徑x tan(前輪轉向角度)/ (車速x tan(前輪轉向角度))
    故伺服之速度= 前輪轉向60度所需時間= 60x 前輪半徑/ 車速
    依上述估算選擇轉向伺服如下:
       1. 1/10 電房, 電越: 前輪半徑約3cm
                                (1) 車速100Km/h, 則伺服之速度= 60x 3x 0.01/ (100 /3.6)= 0.065 sec/60deg
                                (2) 車速70Km/h,   則伺服之速度= 60x 3x 0.01/ (70 /3.6)  = 0.09 sec/60deg
                                (3) 車速40Km/h,   則伺服之速度= 60x 3x 0.01/ (40 /3.6)  = 0.16 sec/60deg
    2. 1/10 電越: 前輪半徑約4cm
                                                               (1) 車速100Km/h, 則伺服之速度= 60x 4x 0.01/ (100 /3.6)= 0.09 sec/60deg
                                                               (2) 車速70Km/h,    則伺服之速度= 60x 4x 0.01/ (70 /3.6)  = 0.12 sec/60deg
                                (3) 車速40Km/h,    則伺服之速度= 60x 4x 0.01/ (40 /3.6)  = 0.22 sec/60deg
    3. 1/10 短卡: 前輪半徑約5.5cm
                                                               (1) 車速100Km/h, 則伺服之速度= 60x 5.5x 0.01/ (100 /3.6)= 0.12 sec/60deg
                                                               (2) 車速70Km/h,    則伺服之速度= 60x 5.5x 0.01/ (70 /3.6)  = 0.17 sec/60deg
                                                               (3) 車速40Km/h,    則伺服之速度= 60x 5.5x 0.01/ (40 /3.6)  = 0.3   sec/60deg
    4. 1/10 油房: 同1/10 電房
    5. 1/8   平跑: 前輪半徑約3.5cm
                                (1) 車速100Km/h, 則伺服之速度= 60x 3.5x 0.01/ (100 /3.6)= 0.075 sec/60deg
                                                                                              (2) 車速70Km/h,     則伺服之速度= 60x 3.5x 0.01/ (70 /3.6)  = 0.1    sec/60deg
                                                                                              (3) 車速40Km/h,     則伺服之速度= 60x 3.5x 0.01/ (40 /3.6)  = 0.19  sec/60deg
    6. 1/8 越野: 同1/10 短卡
    7. 1/8 競卡: 前輪半徑約7.5cm
                                                               (1) 車速100Km/h, 則伺服之速度= 60x 7.5x 0.01/ (100 /3.6)= 0.16 sec/60deg
                                                                                                                             (2) 車速70Km/h,      則伺服之速度= 60x 7.5x 0.01/ (70 /3.6)  = 0.23 sec/60deg
                                                                                                                             (3) 車速40Km/h,      則伺服之速度= 60x 7.5x 0.01/ (40 /3.6)  = 0.35 sec/60deg
若有錯誤, 不吝指正

龍崗小吳

有沒有瞬間最大扭距？
離心力也有考慮進去嗎？

paganini

龍崗小吳 發表於 2013年11月11日 06:52 PM
有沒有瞬間最大扭距？
離心力也有考慮進去嗎？

離心力= 地面提供輪胎的側向摩擦力時, 車子得以保持一定的速度轉向
由於動摩擦力小於靜摩擦力
且依據http://ffden-2.phys.uaf.edu/211_fall2002.web.dir/ben_townsend/staticandkineticfriction.htm
硬地車之動摩擦係數約0.8, 與靜摩擦係數相差約20%
但因車輛行駛時所受的風阻, 機構件傳動阻力等各種因素, 太過複雜, 且不易估算
故本人所採取的估算方式, 未將其考量進去, 而採用較動摩擦係數大20%之靜摩擦係數作為補償
同時, 由於離心力= 車重x (車速平方)/ 迴轉半徑
迴轉半徑過小, 則離心力過大而無法保持等速過彎, 甚至造成車輛自旋, 此時轉向伺服之扭距大小已無太大差別
離心力過大造成車輛飛出車道亦然
故追究離心力有沒有考慮進去或考量非等速過彎等情況並無太大意義
瞬間最大扭距在前輪轉向遇到阻力時才會發生, 由於此阻力難以估算, 故以2~ 5之安全係數估算之
其他未考慮之因素如Gyro Possession( 陀螺進動效應)等
若有興趣, 請自行估算

dh59327

原來還有這麼深奧的學問~~受益良多

JoJiAuE

玩休閒需要研究這樣喔...佩服佩服
玩比賽我只需要知道穩定度跟完賽率