Calcul de l'efficacité des roues Mecanum

Je fais partie d'une équipe de FIRST Robotics et nous envisageons d'utiliser des roues Mecanum pour notre robot.

Quels sont les avantages et les inconvénients de l'utilisation de la roue Mecanum par rapport aux roues ordinaires? En regardant à travers Google, il semble que les roues Mecanum donnent plus de mobilité mais n'ont pas autant de traction. Y a-t-il d'autres avantages ou inconvénients?

Par rapport aux roues ordinaires, les roues Mecanum sont-elles moins efficaces ou plus efficaces en aucune façon? Et si oui, existe-t-il un moyen quantifiable de déterminer de combien?

Y a-t-il des équations que je peux utiliser pour calculer l'efficacité (ou l'inefficacité) et / ou la vitesse d'avancement, latéralement ou à des angles arbitraires?

Une photo d'un robot avec des roues en mécane:

L'efficacité n'est pas la bonne chose à comparer en raison des divers avantages et inconvénients de chaque type de roue. Comparer l'efficacité des différents types de roues, c'est comme comparer des pommes et des oranges.

Cependant, la comparaison de la vitesse et de la force peut donner une bonne comparaison des différents types de roues. Voici un tableau qui propose une comparaison simple et rapide ( Notez que cela suppose des roulements sans fiction et une traction égale! ):

Essayer de prendre en compte le glissement devient poilu. Extrait de l'article "Analyse cinématique du véhicule à quatre roues mécaniques" qui se trouve en haut de cette liste d'articles :

Ce problème, en général, n'a pas de solution, car il représente un système surdéterminé d'équations linéaires simultanées. La signification physique de ceci est: si quatre vitesses de rotation arbitraires sont choisies pour les quatre roues, il n'y a généralement pas de mouvement du véhicule qui n'implique pas un "frottement" (glissement) des roues sur le sol. Cependant, une matrice [F] qui génère une solution des moindres carrés "la mieux adaptée" peut être trouvée

J'ai une certaine expérience de l'utilisation des roues de mécan, à l'intérieur et à l'extérieur (sur l'herbe, le sable et la saleté pas moins).

L'avantage évident est le mouvement holonomique. Les inconvénients sont le poids (les roues disponibles dans le commerce sont ridiculement lourdes) et le coût. Pour une bande de roulement donnée, la traction sera de l'ordre de 65 à 70% celle d'une roue ordinaire en raison de la plus petite surface de contact et de 45% des rouleaux.

Par rapport au skid steer, les roues en mécan n'ont pas de frottement supplémentaire lors des virages, ce qui est un avantage.

Les roues Mecanum seront plus simples et peut-être plus fiables qu'un système d'entraînement à embardée / crabe.

Tout est toujours une question de compromis. Si j'ai comparé un système de mécan idéal à un système d'entraînement de déviation idéal (rotation complète à 360 degrés, orientation extrêmement rapide des roues), la déformation gagne en performance car elle a une traction complète.

Un système de déviation idéal sera cependant coûteux et difficile à mettre en œuvre par rapport aux roues en mécane.

L'efficacité est une question délicate. Une roue Mecanum idéale sera équivalente à tout autre système lors d'un déplacement dans n'importe quelle direction et tournera mieux qu'un système de direction à glissement. En réalité, les rouleaux ont un frottement raisonnable, donc aller sur le côté sera moins efficace que d'aller vers l'avant.

Obtenir des nombres exacts nécessiterait beaucoup de mesures assez précises, ce qui n'est pas pratique.

Vous voudrez peut-être consulter le site Web de FRC 1114 Simbotics, en particulier http://www.simbotics.org/resources/mobility . L'équipe FTC que j'entraîne a utilisé cela comme point de départ pour leur propre travail.