AGV小車驅(qū)動力的計算

冷月梧桐

還有一個減速機的

DaedraMech

其實滾動摩擦系數(shù)和滑動摩擦系數(shù)都有其具體應(yīng)用場景。
對比汽車的轉(zhuǎn)向的過程，可以更好地理解這個問題：
汽車在轉(zhuǎn)向時，由于前輪懸掛曲柄的存在，使得處在內(nèi)圈的前輪轉(zhuǎn)角比處在外圈的前輪轉(zhuǎn)角更大，汽車4輪的運動瞬心重合，符合阿克曼轉(zhuǎn)向幾何。在忽略車輪寬度和輪胎彈性的情況下，我們可以認為4個車輪與地面之間都是純滾動，汽車需要克服的阻力是滾動摩擦；

而如果4輪的運動瞬心并不重合，1個甚至多個輪子就會滑移出原本能夠做純滾動的軌跡，這時就會受到滑動摩擦力的作用。
現(xiàn)在把目光放回到一種4輪、差動轉(zhuǎn)向的AGV身上，當(dāng)它做原地旋轉(zhuǎn)的運動時，很明顯4只輪子的運動瞬心互不重合，他們都處于打滑狀態(tài)，與地面的摩擦均為滑動摩擦。

而如果AGV只有同軸的兩只輪子（加萬向輪支撐），或者4輪AGV只做直線運動，那么忽略車輪寬度和輪胎彈性的情況下，車輪與地面之間的摩擦就是滾動摩擦。因此，針對不同的情況可以使用不同的摩擦因數(shù)做簡單的計算。

另做一些拓展：
事實上，由于車輪是有寬度的，上述的純滾動狀態(tài)下在車輪與地面接觸的邊緣位置也會有滑動摩擦，但是邊緣位置面積和壓強都較小，積分出的車身壓力也較小，所以這部分滑動摩擦也比較小；此外車輪有一定彈性，正如其他朋友所說，彈性遲滯力矩也會對車輪運行造成阻礙。這里不再展開說明其他造成阻礙的次要因素，因此在使用摩擦力計算時也確實要根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗適當(dāng)放大計算值以涵蓋這些額外阻力。

bravo090

如果地面很好，滾動都不用，我們實測要顯著的小 ，但是要考慮地面有差異，考慮普遍性，粗糙地面確實也有這么大

Dreaming___snai

bravo090 發(fā)表于 2023-12-5 15:41
如果地面很好，滾動都不用，我們實測要顯著的小 ，但是要考慮地面有差異，考慮普遍性，粗糙地面確實也有這 ...

是的，有些廠家做計算的時候只算加速阻力和坡度阻力

17854315448

你這個車按照這個計算，用滑動摩擦能動起來啊？一般這個計算使用靜摩擦是為了啟動那一下，啟動時克服靜摩擦工作，你克服不了就啟動不起來，所以大家都是按照這個極限去選取電機扭矩。一般選個峰值扭矩大于啟動需求的就行。你按照滾動摩擦去計算，車還能跑起來的情況，應(yīng)該是你選的電機峰值扭矩夠大，所有能動。但你這種算法，就看選的電機峰值了，碰到個峰值不夠的，就要趴窩了。

補充內(nèi)容 (2024-1-10 15:59):
錯了，這里不是克服靜摩擦力，要是克服靜摩擦力，那就不是滾動而是平動了，相當(dāng)于輪胎抱死，推動輪胎的情況。克服的應(yīng)該是滑動摩擦+提供加速度的力+輪胎本身轉(zhuǎn)動需克服的軸間摩擦力。

DaedraMech

我覺得這里面概念是有混淆的，其實滾動摩擦本身就是一種靜摩擦。對于一個AGV小車，主動輪上的靜摩擦是動力，從動輪上的靜摩擦才是阻力，打滑的時候則進入滑動摩擦狀態(tài)。所以從這個邏輯出發(fā)，校核小車直行阻力用滾動摩擦因數(shù)，校核地面能提供的最大摩擦力才用最大靜摩擦因數(shù)（表示小車即將進入滑動摩擦狀態(tài)，電機或者說主動輪并不一定需要提供這么大的力），工作流程中如果有要主動進入打滑狀態(tài)的需求（如上面說的差速轉(zhuǎn)彎），那同樣需要用最大靜摩擦計算。

zzh82700161

承載3T，自重1.5T的AGV, 速度0.8，直徑250，按滾動摩擦算2.5KW的雙舵輪即可。按靜摩擦算的話，得2個20KW的電機，我翻舵機廠家的樣冊都沒有翻到20KW的舵機。負載輕，靜摩擦問題不大，阻力算起來大一點，但是有舵機可以選。負載大一點，舵機都沒得選了，還能用靜摩擦嗎？

zzh82700161

Dreaming___snai 發(fā)表于 2023-9-1 08:02
是啊，我也舉個例子哈，比如說總重300公斤的車子，用MSM上的計算工具算出來要1.5KW的電機，用我的方式算 ...

是的，我設(shè)計的總重2.5T的車就是2個1.5kW的，跑的好好的。另一臺正在設(shè)計的總重4.5T的，要是按MSM的來，得2臺20KW的舵機。舵機廠家都沒得這么大的

e29340

此處的靜摩擦是不讓你打滑的，超過了就打滑，滑行了。
除了滾動摩擦，你應(yīng)該在考慮個轉(zhuǎn)動慣量，算瞬時起停的啟動負載。

Dreaming___snai

e29340 發(fā)表于 2024-2-20 10:55
此處的靜摩擦是不讓你打滑的，超過了就打滑，滑行了。
除了滾動摩擦，你應(yīng)該在考慮個轉(zhuǎn)動慣量，算瞬時起停 ...

我沒從慣量的角度考慮，是考慮的整體的加速度換算出電機需要的扭矩。算慣量的話最后也得落實到電機扭矩上吧