樂高機(jī)器人—齒輪篇-展示頁
2025-04-17 08:00本頁面
【正文】 被安裝在軸上。一個(gè)更基本方法是你在需要走直線時(shí)，同時(shí)鎖住兩個(gè)輪子，此系統(tǒng)非常有效的使你的機(jī)器人走直線。右邊傳動(dòng)鏈的作用是變換與差速齒輪配合軸的轉(zhuǎn)向，同時(shí)保持原始的傳動(dòng)比不變。即使你沒有角度傳感器，也建議你搭建這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)具有指導(dǎo)作用。當(dāng)輪子以同速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)差動(dòng)齒輪將停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 使用齒輪讓機(jī)器人直線運(yùn)動(dòng)如果你只有一個(gè)角度傳感器，可以使用驅(qū)動(dòng)輪之間的速度差取代輪子的實(shí)際轉(zhuǎn)速，差速齒輪，你能使用它加或減。另外你也可使用角度傳感器實(shí)現(xiàn)精確角度定位。同時(shí)還可以使用在第四章中介紹的方法。樂高角度傳感器在此應(yīng)用中可以作為首選。從而，根據(jù)外界的變化，使用傳感器來控制和調(diào)整每一個(gè)馬達(dá)的速度，這也是現(xiàn)實(shí)生活中大多數(shù)差動(dòng)裝置所具有的的結(jié)構(gòu)。 另一種簡單的方法是通過軟件調(diào)整速度。如果你有兩個(gè)以上的馬達(dá)，盡量找兩個(gè)速度最匹配的馬達(dá)，這種方式也不能確保機(jī)器人走直線，但至少能減小走偏的情況。在某些應(yīng)用中這中情況不會(huì)有問題，可以通過編程來避免，比如使機(jī)器人沿線走或在迷宮中尋找路線行走，但是讓機(jī)器人在空地上走直線恐怕不行。假如你想跟蹤機(jī)器人的位置，那差動(dòng)裝置又是比較好的選擇，僅僅需要簡單的數(shù)學(xué)知識(shí)。因?yàn)樗撵`活性、及原地旋轉(zhuǎn)的功能成為許多工程的教學(xué)器具。如果兩個(gè)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)速度相同，但方向相反時(shí)，機(jī)器人會(huì)繞著連接兩輪線段的中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。差動(dòng)裝置由機(jī)器人兩邊兩個(gè)平行的驅(qū)動(dòng)輪構(gòu)成，單獨(dú)提供動(dòng)力，另外有一個(gè)或多個(gè)輪腳（萬向輪）用于支撐重量并不是沒有作用（）。雖然輪子在光滑的表面很有效，但是在凹凸不平的地面上運(yùn)動(dòng)，腿提供了更有力的方式。靈活的思維造就出了許許多多的機(jī)器人，運(yùn)動(dòng)使創(chuàng)造物獲得了生命，帶來無限的樂趣，同時(shí)也對(duì)自己的創(chuàng)造力進(jìn)行了挑戰(zhàn)。樂高機(jī)器人運(yùn)動(dòng)篇大多數(shù)運(yùn)動(dòng)機(jī)器人都屬于輪子型與腿型機(jī)器人。底盤結(jié)構(gòu)是為了突出顯示它們的傳動(dòng)系統(tǒng)和連接情況，因此，在實(shí)際搭建中還需對(duì)此結(jié)構(gòu)加固。 機(jī)器人具有很多優(yōu)點(diǎn)（尤其具有簡單性），至少在樂高的可移動(dòng)機(jī)器人中常用到此結(jié)構(gòu)。注意我們稱這個(gè)裝置為差動(dòng)裝置是因?yàn)闄C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)矢量是由兩個(gè)獨(dú)立部件產(chǎn)生的（它與差速齒輪沒有關(guān)系，此裝置上沒有使用差速齒輪）。 當(dāng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪以相同方向、相同速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人作直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)輪子不同的轉(zhuǎn)向。 輪子不同的旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)左輪右輪機(jī)器人停止停止停止停止向前轉(zhuǎn)動(dòng)繞著左輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)停止向后轉(zhuǎn)動(dòng)繞著左輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)向前轉(zhuǎn)動(dòng)停止繞著右輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)向前轉(zhuǎn)動(dòng)向前轉(zhuǎn)動(dòng)向前運(yùn)動(dòng)向前轉(zhuǎn)動(dòng)向后轉(zhuǎn)動(dòng)原地順時(shí)針旋轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)動(dòng)停止繞著右輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)向后轉(zhuǎn)動(dòng)向前轉(zhuǎn)動(dòng)原地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)向后轉(zhuǎn)動(dòng)向后轉(zhuǎn)動(dòng)向后運(yùn)動(dòng)組合不同方向和速度，機(jī)器人可以做任意半徑的旋轉(zhuǎn)。另外，由于它很容易實(shí)現(xiàn)，所以樂高有一半以上的運(yùn)動(dòng)機(jī)器人屬于此結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)只有一種弊端：它不能保證機(jī)器人筆直的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閮蓚€(gè)馬達(dá)的功效總有差別，一個(gè)輪子會(huì)比另外一個(gè)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的快一點(diǎn)，因此使得機(jī)器人略微偏左或偏右。使用簡單差動(dòng)裝置有許多方法可以保持直線行走，最簡便的方式是選擇兩個(gè)速度相近的馬達(dá)。在第3章介紹過程序能控制每個(gè)馬達(dá)的速度，在程序中選擇最有效的能量等級(jí)直到合適為止，這種方法的問題在于機(jī)器人負(fù)載發(fā)生變化，兩馬達(dá)速度需重新調(diào)整。 使用傳感器讓機(jī)器人直線運(yùn)動(dòng)讓機(jī)器人直線運(yùn)動(dòng)的一種更有效果的方法是在系統(tǒng)中加入反饋裝置?？梢詾槊恳粋€(gè)驅(qū)動(dòng)輪附加計(jì)轉(zhuǎn)器（測(cè)量輪子旋轉(zhuǎn)次數(shù)）裝置，以便在軟件中控制馬達(dá)功補(bǔ)償兩輪間的轉(zhuǎn)速差。在每一個(gè)輪子上安裝一個(gè)角度
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