Электронный компонент:Серия наборов 4WD Mecanum Wheel Robot Kit
Серия наборов 4WD Mecanum Wheel Robot Kit[1]
Наборы серии 4WD Mecanum Wheel Robot Kit (можно перевести как «полноприводный набор для сборки колесных робо-платформ Илона») – это мобильная платформа, оснащенная четырьмя колесами Илона. Каждый набор включает два левосторонних и два правосторонних колеса Илона. Каждое колесо подключается к отдельному мотору с независимым управлением. В зависимости от направления и скорости каждого колеса, мобильная платформа может двигаться вперед, назад, вбок или в любом другом направлении, а также крутиться. Для дистанционного управления платформой к ней можно подключить BLE-модуль (для управления при помощи BLE) или RF-модуль (для управления при помощи РЧ-сигналов, т.е. радиочастотных сигналов).
Купить платформу можно по этой ссылке.
Колесо Илона спроектировано так, что может двигаться в любом направлении. По сути, это все то же колесо, у которого вместо шины – несколько роликов. Ось вращения каждого из этих роликов располагается под углом 45˚ относительно плоскости колеса, а также под углом 45˚ относительно линии, идущей от центра ролика параллельно оси вращения колеса. Колеса Илона бывают двух видов – левосторонние и правосторонние, и разница между ними заключается в расположении роликов. Как видно на рисунке ниже, на левосторонних колесах ролики расположены от правого нижнего края к левому верхнему, а в правосторонних – от левого нижнего к правому верхнему.
При установке колес Илона нужно соблюдать определенные правила. Все четыре колеса должны быть установлены таким образом, чтобы ось вращения верхнего ролика указывала на центр платформы. Расчеты динамики и код основаны именно на этой конфигурации.
Все четыре колеса платформы могут по отдельности двигаться с разной скоростью и в разных направлениях. Ролики преобразуют часть силы вращения колеса в силу, действующую перпендикулярно направлению, в котором движется колесо. Совокупность этих сил в итоге формирует суммарный вектор силы для любого направления.
Представим, что R – это радиус колеса, угловые скорости четырех колес – это ω1, ω2, ω3 и ω4, скорости роликов на каждом колесе – это _ν_g1, _ν_g2, _ν_g3 и _ν_g4, а скорость платформы в направлении X и направлении Y, а также угловая скорость – это _ν_x, _ν_y и ω0. Исходная точка глобальных координат – это O (центр платформы), а исходные точки локальных координат для каждого колеса – это O1, O2, O3 и O4. Расстояние между центром платформы и центром колеса – это L1, а расстояние между центром платформы и осью вращения колеса – это L2. Угол, под которым расположены ролики – это α, т.е. 45˚.
В глобальных координатах скорость в центре 1-го колеса (O1) рассчитывается так:
В локальных координатах скорость в центре 1-го колеса (O1) рассчитывается так:
Теперь объединяем формулы 1-4 и получаем следующее:
Преобразовав формулы 5 и 6, находим угловую скорость 1-го колеса:
Аналогично рассчитываем угловую скорость для трех оставшихся колес:
Формула 8 показывает взаимоотношение между скоростями вращения колес и движением платформы. Теоретически, если правильно рассчитать угловые скорости всех четырех колес, платформа может двигаться в любом направлении. Но фактически для этой платформы движения ограничены.
Если вам претят формулы, посмотрите на картинку ниже. Она упрощенно показывает принцип работы платформы.
Соответственно, взаимосвязь между движением колес и платформы следующая:
- Платформа вращается, если колеса на одной стороне будут крутиться в одну сторону, а на другой – в другую.
- Платформа движется вперед или назад, если все четыре колеса движутся в одном направлении.
- Платформа движется по диагонали, если включить два колеса, находящиеся диагонально относительно друг друга, а другие два выключить.
- Платформа движется вбок, если колеса на одной стороне движутся друг к другу, а на другой – друг от друга.
Функции
- Колеса Илона, позволяющие двигаться во всех направлениях
- Высокая грузоподъемность
- Универсальность и расширяемость
- Управление при помощи BLE или радиочастот
Список компонентов
Набор для левостороннего колеса Илона (Left Mecanum Wheel Kit)
| Название | Характеристики | Материал | Количество |
|---|---|---|---|
| Левостороннее колесо Илона | Высота – 60 мм,ширина – 32 мм | Алюминий и резина | 1 шт. |
| Мотор постоянного тока | 25GA 370 | Металл | 1 шт. |
| Крепеж для мотора | Для 25-ой серии | Металл | 1 шт. |
| Соединитель вала | Высота – 13.9 мм,ширина – 23/6 мм | Алюминий | 1 шт. |
| Фиксирующий винт | M3x5 | Металл | 2 шт. |
| Комплект из винта, пружинной шайбы и плоской шайбы | M4x18 | Металл | 1 шт. |
| Винт с полукруглой головкой и крестообразным шлицем | M3x8 | Металл | 2 шт. |
| Винт с полукруглой головкой и крестообразным шлицем, а также шайба | M3x8 | Металл | 4 шт. |
| Шестигранная гайка | M3 | Металл | 4шт. |
Набор для правостороннего колеса Илона (Left Mecanum Wheel Kit)
| Название | Характеристики | Материал | Количество |
|---|---|---|---|
| Правостороннее колесо Илона | Высота – 60 мм,ширина – 32 мм | Алюминий и резина | 1 шт. |
| Мотор постоянного тока | 25GA 370 | Металл | 1 шт. |
| Крепеж для мотора | Для 25-ой серии | Металл | 1 шт. |
| Соединитель вала | Высота – 13.9 мм,ширина – 23/6 мм | Алюминий | 1 шт. |
| Фиксирующий винт | M3x5 | Металл | 2 шт. |
| Комплект из винта, пружинной шайбы и плоской шайбы | M4x18 | Металл | 1 шт. |
| Винт с полукруглой головкой и крестообразным шлицем | M3x8 | Металл | 2 шт. |
| Винт с полукруглой головкой и крестообразным шлицем, а также шайба | M3x8 | Металл | 4 шт. |
| Шестигранная гайка | M3 | Металл | 4шт. |
Базовая версия (Basic Version)
| Название | Характеристики | Материал | Количество |
|---|---|---|---|
| Основание | 250 х 145 х 5 мм,черный цвет | Оргстекло | 1 шт. |
| Верхняя панель | 192 х 145 х 5 мм,черный цвет | Оргстекло | 1 шт. |
| Крышка для батареи | 68 х 47 х 2 мм, черный цвет | Оргстекло | 1 шт. |
| Левостороннее колесо Илона | Высота – 60 мм,ширина – 32 мм | Алюминий и резина | 2 шт. |
| Правостороннее колесо Илона | Высота – 60 мм,ширина – 32 мм | Алюминий и резина | 2 шт. |
| Мотор постоянного тока | 25GA 370 | Металл | 4 шт. |
| Крепеж для мотора | Для 25-ой серии | Металл | 4 шт. |
| Соединитель вала | Высота – 13.9 мм, ширина – 23/6 мм | Алюминий | 4 шт. |
| Фиксирующий винт | M3x5 | Металл | 8 шт. |
| Комплект из винта, пружинной шайбы и плоской шайбы | M4x18 | Металл | 4 шт. |
| Комплект из винта, пружинной шайбы и плоской шайбы | M2x8 | Металл | 20 шт. |
| Винт с полукруглой головкой и крестообразным шлицем | M3x8 | Металл | 26 шт. |
| Винт с полукруглой головкой и крестообразным шлицем, а также шайба | M3x8 | Металл | 16 шт. |
| Шестигранная гайка | M3 | Металл | 16 шт. |
| Шестигранная стойка | M3x40 | Металл | 5 шт. |
| Шестигранная стойка | M3x10 | Металл | 4 шт. |
| Шестигранная стойка | M2x15 | Металл | 4 шт. |
| Шестигранная стойка | M2x10 | Металл | 6 шт. |
Версия с РЧ-управлением (RF Version)
| Название | Характеристики | Материал | Количество |
|---|---|---|---|
| Основание | 250 х 145 х 5 мм,черный цвет | Оргстекло | 1 шт. |
| Верхняя панель | 192 х 145 х 5 мм,черный цвет | Оргстекло | 1 шт. |
| Крышка для батареи | 68 х 47 х 2 мм, черный цвет | Оргстекло | 1 шт. |
| Панель для пульта управления | 165 х 90 х 4 мм,прозрачная | Оргстекло | 1 шт. |
| Левостороннее колесо Илона | Высота – 60 мм,ширина – 32 мм | Алюминий и резина | 2 шт. |
| Правостороннее колесо Илона | Высота – 60 мм,ширина – 32 мм | Алюминий и резина | 2 шт. |
| Мотор постоянного тока | 25GA 370 | Металл | 4 шт. |
| Крепеж для мотора | Для 25-ой серии | Металл | 4 шт. |
| Соединитель вала | Высота – 13.9 мм, ширина – 23/6 мм | Алюминий | 4 шт. |
| Фиксирующий винт | M3x5 | Металл | 8 шт. |
| Комплект из винта, пружинной шайбы и плоской шайбы | M4x18 | Металл | 4 шт. |
| Комплект из винта, пружинной шайбы и плоской шайбы | M2x8 | Металл | 32 шт. |
| Винт с полукруглой головкой и крестообразным шлицем | M3x8 | Металл | 34 шт. |
| Винт с полукруглой головкой и крестообразным шлицем, а также шайба | M3x8 | Металл | 16 шт. |
| Шестигранная гайка | M3 | Металл | 16 шт. |
| Шестигранная стойка | M3x40 | Металл | 5 шт. |
| Шестигранная стойка | M3x10 | Металл | 8 шт. |
| Шестигранная стойка | M2x15 | Металл | 4 шт. |
| Шестигранная стойка | M2x10 | Металл | 12 шт. |
| Драйвер мотора с Grove-коннектором для I2C | 2 шт. | ||
| Модуль RFBee | 2 шт. | ||
| Системная плата XBee Carrier | 2 шт. | ||
| Регулятор для пульта управления | 2 шт. | ||
| Набор 20-сантиметровых кабелей, оснащенных универсальными 4-контактными Grove-разъемами с защелкой (5 шт.) | 2 шт. | ||
| Набор разветвленных кабелей с Grove-разъемами (5 шт.) | 1 шт. | ||
| Кабель питания | 100 мм, черный | 3 шт. | |
| Кабель питания | 100 мм, красный | 3 шт. | |
| Тумблер | 1 шт. | ||
| T-образный разъем | 1 шт. |
Версия с BLE-управлением (BLE Version)
| Название | Характеристики | Материал | Количество |
|---|---|---|---|
| Основание | 250 х 145 х 5 мм,черный цвет | Оргстекло | 1 шт. |
| Верхняя панель | 192 х 145 х 5 мм,черный цвет | Оргстекло | 1 шт. |
| Крышка для батареи | 68 х 47 х 2 мм, черный цвет | Оргстекло | 1 шт. |
| Левостороннее колесо Илона | Высота – 60 мм,ширина – 32 мм | Алюминий и резина | 2 шт. |
| Правостороннее колесо Илона | Высота – 60 мм,ширина – 32 мм | Алюминий и резина | 2 шт. |
| Мотор постоянного тока | 25GA 370 | Металл | 4 шт. |
| Крепеж для мотора | Для 25-ой серии | Металл | 4 шт. |
| Соединитель вала | Высота – 13.9 мм, ширина – 23/6 мм | Алюминий | 4 шт. |
| Фиксирующий винт | M3x5 | Металл | 8 шт. |
| Комплект из винта, пружинной шайбы и плоской шайбы | M4x18 | Металл | 4 шт. |
| Комплект из винта, пружинной шайбы и плоской шайбы | M2x8 | Металл | 20 шт. |
| Винт с полукруглой головкой и крестообразным шлицем | M3x8 | Металл | 10 шт. |
| Винт с полукруглой головкой и крестообразным шлицем, а также шайба | M3x8 | Металл | 32 шт. |
| Шестигранная гайка | M3 | Металл | 16 шт. |
| Шестигранная стойка | M3x40 | Металл | 5 шт. |
| Шестигранная стойка | M3x10 | Металл | 4 шт. |
| Шестигранная стойка | M2x15 | Металл | 4 шт. |
| Шестигранная стойка | M2x10 | Металл | 6 шт. |
| Драйвер мотора с Grove-коннектором для I2C | 2 шт. | ||
| Модуль BLE с коннектором Grove | 1 шт. | ||
| Плата Seeeduino | 1 шт. | ||
| Шилд Base Shield V2 с 16 коннекторами Grove | 1 шт. | ||
| Набор 20-сантиметровых кабелей, оснащенных универсальными 4-контактными Grove-разъемами с защелкой (5 шт.) | 1 шт. | ||
| Набор разветвленных кабелей с Grove-разъемами (5 шт.) | 1 шт. | ||
| Кабель питания | 100 мм, черный | 3 шт. | |
| Кабель питания | 100 мм, красный | 3 шт. | |
| Тумблер | 1 шт. | ||
| T-образный разъем | 1 шт. |
Инструкция по сборке
