Apakah lebih baik memiliki berat yang didistribusikan di atas roda atau bagian tengah robot?

Ketika mendesain robot standar 4 atau 6 roda, apakah lebih baik memiliki berat yang didistribusikan terutama di tengah-tengah robot, atau di atas roda, atau apakah tidak ada perbedaan?

Khususnya, distribusi berat mana yang akan membuat robot lebih kecil kemungkinannya untuk terbalik?

Dengan asumsi itu adalah robot yang kaku, maka satu-satunya sifat bobot yang menarik adalah:

• total massa
• pusat massa

Dalam hal terbalik, robot lebih stabil jika sudut yang diperlukan sebelum terbalik lebih maksimal. Ini dicapai dengan memiliki pusat massa yang rendah, dan pusat massa sejauh mungkin dari tepi poligon pendukung .

Secara intuitif, Anda dapat melihat bahwa jika pusat massa berada di dekat pusat robot, itu lebih stabil. Secara lebih formal, jika Anda menganggap setiap roda sebagai titik puncak poligon (dari tampilan atas), maka Anda akan melihat poligon pendukung. Anda dapat menunjuk pusat untuk menjadi titik yang paling jauh dari tepi.

Cara lain untuk meningkatkan stabilitas adalah dengan menambah ukuran poligon pendukung - yaitu, letakkan roda lebih jauh untuk membentuk dasar yang lebar. Menambahkan lebih banyak roda juga dapat meningkatkan ukuran poligon pendukung, meskipun ini sebagian besar berdampak pada robot beroda tiga, yang memiliki poligon dukungan yang relatif kecil relatif terhadap jarak antara roda.

Sudut yang diperlukan untuk ujung robot mungkin tergantung pada arah pemberian tip. Jika ada gerakan di sepanjang arah itu, maka gangguan lebih cenderung ke arah itu. Itulah sebabnya mobil lebih stabil maju / mundur, dibandingkan dengan sideways (roll axis), dengan roda depan lebih jauh dari roda belakang dibandingkan dengan jarak antara roda kiri dan kanan.

Total massa robot juga merupakan faktor. Jika robot lebih berat, maka kekuatan pengganggu yang lebih besar diperlukan untuk mengarahkan robot ke sudut yang diperlukan sebelum akan terus terbalik. Karena itu, Anda tidak mungkin hanya ingin menambah massa robot, sehingga Anda akan:

• coba tempatkan komponen yang lebih berat lebih rendah (baterai bisa sangat berat)
• menambah ukuran poligon pendukung (roda lebih jauh, atau 4 roda bukannya 3).

Hanya dengan menambahkan sedikit jawaban ronalchn :

Mengubah distribusi berat pada robot dengan cara yang tidak mengubah posisi pusat massa akan mempengaruhi Momen Inersia , yang pada gilirannya akan mempengaruhi kemampuan robot untuk mempercepat laju rotasi.

Untuk sebagian besar robot yang berguling-guling, ini sepertinya tidak menjadi masalah. Namun, saya dapat membayangkan bahwa untuk robot yang sangat dinamis, yang bergerak sangat cepat dan mengambil tikungan yang tajam, dapat memutar tubuhnya dengan cepat mungkin merupakan keuntungan, dan bahkan mungkin dapat menyelamatkan diri dari tip dalam beberapa kasus ekstrem.

Oleh karena itu memusatkan massa di dekat pusat akan menjadi yang terbaik untuk jenis robot ini.