Bu ayarda ne oluyor?
Nasıl hesaplanıyor?
Geometri: Rulo yarıçapı R, top yarıçapı r, rulo altı–zemin boşluğu h olsun. Maksimum geometrik sıkıştırma δ = max(0, 2r − h). Rulo merkezinin yüksekliği R+h'dir. Topun şekil değiştirmemiş merkezi y=r kabul edilirse temas başlangıcı xc = √[(R+r)² − (R+h−r)²] olur. Bu model h≥r bölgesiyle sınırlıdır.
Deformasyon: N = keqδ. Buradaki keq, top ile yumuşak rulonun birlikte ölçülen eşdeğer sertliğidir. Lineer yay yaklaşımı kullanılır; gerçek top doğrusal olmayan ve hıza bağlı davranabilir. δ top ve rulonun toplam deformasyonudur.
Hız: u = π Drulo RPM / 60. Rulo ve zeminle ideal iki temaslı yuvarlanma varsayımında, robot referansında topun boğaz hızı vtop ≈ (u+Vrobot)/2. Çünkü robot ilerlerken zemin bu referansta +Vrobot ile geriye akar. Çizimde robot önü solda, içeri yönü sağdadır. Yaklaşma hızı sıfırsa gösterim topu ilk temas noktasına yerleştirerek başlar.
Girişte kavrama: α = atan2(xc, R+h−r). Normal kuvvetin dışarı iten bileşenine karşı ideal üst temas çekişi için yaklaşık μ ≥ tanα gerekir. Bu, taban sürtünmesi ve atalet katkısı ihmal edilmiş muhafazakâr bir giriş geometrisi kontrolüdür; kesin sıkışma sınırı değildir.
İvmelendirme: a ≈ max[0, (vtop² − Vrobot²)/(2xc) ve Fgerekli ≈ ma + Fkayıp. Çekiş kapasitesi yaklaşık min(μN, τmevcut/R), gerekli tork τgerekli ≈ FgerekliR. Bu boğaz bölgesi taraması top spin ataleti ve tüm giriş kuvvetlerini birlikte çözmez.
Motor: “Mevcut tork” seçilen RPM'de rulo miline ulaşabilen torktur; stall torku değildir. Redüksiyon i=nmotor/nrulo ise τrulo≈ηaktarımiτmotor. Motor tork-hız eğrisi otomatik modellenmez.
Takım deneyi ve CAD için kullanım
- Gerçek top çapını farklı yönlerde ve birden çok topta ölçün.
- Topu bilinen miktarlarda sıkıştırıp kuvveti ölçün; keq≈ΔF/Δδ ile başlangıç değeri belirleyin.
- Açıklık ve RPM'i ayrı ayrı değiştirerek alınan/kaçan/sıkışan top sayısını, akımı ve çıkış hızını kaydedin.
- CAD'de rulo eksen yüksekliğini R+h olarak tanımlayın; bu ölçü zemine göre ve yüklü teker yüksekliğiyle tutarlı olmalıdır.
- Ölçülen akım ve performansla mevcut tork ve kayıp kuvveti tahminlerini güncelleyin. Sertlik ve sürtünme ölçülmeden sonuçları kesin boyutlandırma verisi saymayın.