基礎(chǔ)，差距與超越

civiling

近期社區(qū)提到多次差距,，回復(fù)的社友也通常以“基礎(chǔ)”說(shuō)事。不是搞重工業(yè)的,，說(shuō)不了鋼鐵這些大項(xiàng)目的基礎(chǔ)與差距,，就以全向輪說(shuō)說(shuō)基礎(chǔ)，差距與超越吧,。

全向輪或者麥克納姆輪,，就是擱現(xiàn)在，沒(méi)有玩過(guò)的人也會(huì)認(rèn)為那玩意很神秘,，很“高大上”吧,。就是到收錄學(xué)生論文的網(wǎng)站上去搜，關(guān)于這種輪子的研究論文歷年來(lái)就不少,。有些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)被交叉抄襲,；有些不太靠譜的結(jié)構(gòu)，用上這輪子搞一下研究,，就可以寫(xiě)一篇優(yōu)秀論文了,。其實(shí)04年的時(shí)候，我就有校友用鋁片,，鉚釘桿和電氣墊柱手工山寨出來(lái)過(guò)一款麥克納姆輪,。當(dāng)時(shí)我也把玩過(guò)，那時(shí)候大家的意見(jiàn)是統(tǒng)一的——“不靠譜”,。

06年的時(shí)候,，我在學(xué)校帶比賽,。有個(gè)學(xué)習(xí)成績(jī)很好的學(xué)生從米國(guó)的一個(gè)網(wǎng)站上找到全向輪，想把這種輪子用到他當(dāng)年的競(jìng)賽機(jī)器人上,。由于之前沒(méi)有玩過(guò),，心里確實(shí)不踏實(shí)，那玩意那么貴,，萬(wàn)一不靠譜我們沒(méi)法玩,；由于之前沒(méi)有玩過(guò)，心里確實(shí)很癢癢,，那玩意即然米國(guó)人都研究那么多年來(lái),，總有他們研究的道理吧。糾結(jié)之后還是決定買(mǎi),，就熬到凌晨2點(diǎn)多,，從俄亥俄州的一個(gè)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)這個(gè)的公司訂貨。經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的漫長(zhǎng)等待,，四對(duì)4寸塑料輪轂全向輪終于到貨,。

由于控制能力限制，最初輪子被安裝在人工操控的小車(chē)上,。試驗(yàn)之后,，很快發(fā)現(xiàn)諸多問(wèn)題。比如跑不了直線,，比如車(chē)體發(fā)飄,，比如振動(dòng)過(guò)大，比如控制參數(shù)不穩(wěn)定等等……沒(méi)兩個(gè)月,，我們最終拍掉了這個(gè)方案,。

09年的時(shí)候，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的方案用了這種輪子,，完�,。》桨竿娴媚敲丛愀�,，以至于對(duì)戰(zhàn)前夜,，太原工學(xué)院把他們當(dāng)作自己成功出名的“一碟菜，就看怎么吃了”,。于此同時(shí),，當(dāng)屆的電子科大也部分采用了全向輪，效果卻非常搶眼,。我仔細(xì)觀察了兩家985的輪子,，結(jié)合回去百度到的圖片，山寨了3對(duì)，給實(shí)驗(yàn)室做小車(chē)玩了,。

又后來(lái),，新一屆的主題下來(lái)，有一個(gè)機(jī)構(gòu)水平左右偏動(dòng)作,。對(duì)于這個(gè)動(dòng)作,，如果我們直觀去想,，那必然是導(dǎo)軌左右排布,，電機(jī)驅(qū)動(dòng)或者氣缸推動(dòng)就是了。隨著討論的深入,，我們的指導(dǎo)老師發(fā)現(xiàn)和對(duì)方對(duì)抗的可能性很大,。用導(dǎo)軌電機(jī)氣缸等，都需要在高位添加重量,，重心高了和別人對(duì)撞或者對(duì)擠,，是要摔跤了。最后方案聚焦到底盤(pán)的移動(dòng),，而這,，恰恰是全向輪的用武之地。

我們于是翻出06年買(mǎi)回來(lái)的輪子,，這幾千美金買(mǎi)回來(lái)的輪子,，除了前兩年有碩士論文那這個(gè)做研究取得優(yōu)秀論文外，就躺廢料堆里睡覺(jué)了,。于是拿出來(lái)“發(fā)揮余熱”,，但以前那些問(wèn)題，依然存在,。于是大伙又把我之前做的照葫蘆畫(huà)瓢,，象征性地改進(jìn)改進(jìn)，也用上了,。

那玩意畢竟比人家的重3倍,，車(chē)體發(fā)飄的問(wèn)題沒(méi)有了，偶爾也能跑直線了,，但振動(dòng)更厲害,！當(dāng)時(shí)就有人提出，“咱們剛起步,，基礎(chǔ)薄,，還是先引進(jìn)吧……”

于是精挑細(xì)選，花了更多錢(qián),，又從俄亥俄那個(gè)公司的臺(tái)灣代理那里買(mǎi)了4對(duì)輪子回來(lái),。等待月余，收到貌似更高端大氣上檔次的貨物。剛開(kāi)始用著,，很爽,。但很快問(wèn)題就逐漸暴露出來(lái)，比如打滑越來(lái)越嚴(yán)重,，比如莫名其妙的失控,。

這些問(wèn)題只能減速控制來(lái)將就使用。向來(lái)倡導(dǎo)“要講究,，不要將就”的指導(dǎo)老師,，鼓勵(lì)我們，既然我們的目標(biāo)是亞太冠軍,，那我們用的輪子也應(yīng)該是亞洲太平洋地區(qū)最一流的,。于是我們要為徹底解決這些外購(gòu)輪子的弊病做研究，更重要的,，可以減少開(kāi)支,，保證后勤供應(yīng)穩(wěn)定。

當(dāng)時(shí)的輪系布置,，我們都是從網(wǎng)上查論文看到的,，論文五花八門(mén)，真相只有一個(gè),。4輪90度布置的直接被我們拍掉,。理由是一，過(guò)定位,；二,，過(guò)重；三,，占空間,。論文里說(shuō)得比較多的，是3輪60度布置和3輪120度布置,。我們簡(jiǎn)單做了試驗(yàn),，120度布置簡(jiǎn)直就扯淡，根本無(wú)法控制自己去旋轉(zhuǎn)或者不旋轉(zhuǎn),。那么多年那么多論文都鼓吹的結(jié)構(gòu)啊……

實(shí)際制作中,，試過(guò)“I_I”形布置的輪系，這種輪系直沖爆發(fā)力不錯(cuò),，就是水平偏移不給力,，最后舍棄。結(jié)合之前見(jiàn)過(guò)國(guó)內(nèi)其他學(xué)校的“I—I”形雙車(chē)布置,，我們也算走出論文教條的首先吃螃蟹的人們了。

用上全向輪之后，原先的陀螺儀+從動(dòng)輪碼盤(pán)方案就不再適用,，因?yàn)檐?chē)體可能朝任意方向隨意走動(dòng),。聽(tīng)一個(gè)電氣大牛的建議，我設(shè)計(jì)了一個(gè)極坐標(biāo)跟蹤從動(dòng)輪碼盤(pán),，他說(shuō)這是最有前途的方案,。當(dāng)時(shí)甚至用上了滑環(huán)技術(shù)，自制了小滑環(huán),。但這項(xiàng)技術(shù)最終也被拍掉,，機(jī)械方面那根軸容易被別斷；電控方面由于行走過(guò)程中變數(shù)太多,，采樣頻率不好確定,，過(guò)高把微擾當(dāng)主流，過(guò)低往往沖出去,。如果有時(shí)間，也許這個(gè)“最有前途”的方案,，可以在碩士論文里做一個(gè)課題研究,。但時(shí)間緊迫，后來(lái)還是用了兩組小全向輪做從動(dòng)輪,，組建XY坐標(biāo),，配合陀螺儀導(dǎo)航。

圓周小輪子繞著小軸轉(zhuǎn)小軸固定好呢,，還是小輪子和小軸固定,，小軸去轉(zhuǎn)。分析起來(lái),，兩個(gè)各有利弊,，后來(lái)發(fā)現(xiàn)輪--軸空套容易進(jìn)灰塵，容易偏,，容易卡,，轉(zhuǎn)向使用軸--座空套方案。軸--座空套方案,，很快也發(fā)現(xiàn)間隙漸漸增大的問(wèn)題,。因?yàn)檩喿邮蔷�切割制作的,，加工面為電蝕面，受不了長(zhǎng)久的沖擊擠壓。后來(lái)改為數(shù)控機(jī)加鋁,，再后來(lái)改為亞克力激光切,，最后改為機(jī)加碳纖板。

小輪子用什么材料做,？丁腈橡膠,？天然橡膠？硅膠,？聚氨酯,？硬度多少？那時(shí)候?qū)W校給力,，我們每個(gè)各做幾百個(gè)回來(lái)試,，了解各種輪子的特性，甚至最佳參數(shù)使用壽命,。這期間也有外校過(guò)來(lái)參觀交流，偷拍幾張嘛,，就能知道怎么設(shè)計(jì),。但用什么硬度什么材料的，就不知道了,。

那時(shí)候講究追求完美,，走極端，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期測(cè)試,，試驗(yàn)場(chǎng)地上留下長(zhǎng)長(zhǎng)的橡膠摩擦痕跡,；也因?yàn)檫@種測(cè)試，我們已經(jīng)不滿足于正常使用,。有人總結(jié)出來(lái),，新輪子用酒精擦拭后晾干，綜合參數(shù)是最NB的,。所以后來(lái)上場(chǎng)前就會(huì)一堆人拿著酒精瓶子忙活,，最后附上保鮮膜，賽前拆下,。

那年下來(lái),，真正玩轉(zhuǎn)的幾個(gè)人都知道全向輪什么回事了，原來(lái)的神秘感蕩然無(wú)存,。俄亥俄那家公司的輪子顯然早就不能滿足我們的需求,。

好玩的是，后來(lái)我把淘汰下來(lái)的輪子放到淘寶上,，居然有人上來(lái)就打價(jià)格戰(zhàn),。還有一個(gè)估計(jì)從我們那邊山寨過(guò)去形狀的哥們,，居然拿著自制的各種輪子到現(xiàn)場(chǎng)去賣(mài)�,？粗�他們那線切割加工并表面陽(yáng)極化得很好看的本體,，確實(shí)很美觀；看著那鍵槽,，都不用計(jì)算,，我們都知道那玩意勉強(qiáng)能玩，但要玩到極端的狀況,，呵呵……

遺憾的是前些日子有學(xué)弟再次以探索神秘的語(yǔ)氣和心態(tài)問(wèn),，怎么玩全向輪？其實(shí),，實(shí)驗(yàn)室電腦里很多玩過(guò)的畢業(yè)論文里都有……

所謂基礎(chǔ),，就是曾經(jīng)有人想到了，并且玩過(guò),，并且留下了文檔,；所謂差距，就是別人玩了,，自己沒(méi)玩過(guò)或者沒(méi)有往最極端完美的方向努力,，對(duì)那玩意“不明覺(jué)厲”；所謂超越,，就是用到了市面上貌似很牛的A貨都不夠用，得自己開(kāi)發(fā)且自己能夠有所心得吧,。

pengzhiping

應(yīng)該配圖

迷茫的維修

有圖有真相

dhf654

拜讀一下,，希望像樓主一樣的明白人越來(lái)越多

老鄭bj

這玩意概念是喲意思的,，可惜實(shí)際用途都不大。
讓這東西上公路,，估計(jì)就等著收尸了,，路上的垃圾石塊恐怕都能要了命。
搞到自動(dòng)化車(chē)間,，我還真想不出有什么方案必須用這東西,，工廠的東西都講究皮實(shí)耐用，維護(hù)簡(jiǎn)單,。
玩玩研究罷了,。

向往202

“所謂差距，就是別人玩了,，自己沒(méi)玩過(guò)或者沒(méi)有往最極端完美的方向努力,，對(duì)那玩意“不明覺(jué)厲”；所謂超越,，就是用到了市面上貌似很牛的A貨都不夠用,，得自己開(kāi)發(fā)且自己能夠有所心得吧�,！�

樓主一定是有過(guò)豐富比賽經(jīng)驗(yàn)的人�,。〔蝗皇前l(fā)不出如此感慨的,！

xlf63

似乎航母上的叉車(chē)也用這種類(lèi)似機(jī)構(gòu)的輪子吧,。
前陣子在網(wǎng)上看過(guò)視熒,，國(guó)產(chǎn)也玩成了。叫全向移動(dòng)平臺(tái)吧,。
但具體質(zhì)量性能情況不知乍樣,。

大山木木

絕對(duì)長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，都沒(méi)見(jiàn)過(guò)

希傲

感覺(jué)可以提高機(jī)動(dòng)性,，還可以適用狹窄空間,。

13467232860

雖然不是搞這個(gè)的，但聽(tīng)樓主講的,，可以看出樓主玩的很嗨嘛