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मोबाइल रोबोट अक्सर विभिन्न सतह की स्थिति का सामना करते हैं जो उनके आंदोलन को प्रभावित करते हैं। स्लिप एंड घर्षण एक रोबोट की गतिशीलता, स्थिरता और नियंत्रण को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक हैं। यह समझना कि प्रभावी नेविगेशन सिस्टम को डिजाइन करने और परिचालन सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए इन प्रभावों को मापने और गणना कैसे करना है।
मोबाइल रोबोट में घर्षण
घर्षण प्रतिरोधी बल है जो तब होता है जब दो सतहों के संपर्क में होते हैं। मोबाइल रोबोट में घर्षण फिसलने को रोकने में मदद करता है और कर्षण प्रदान करता है। घर्षण गुणांक (μ) इस बातचीत को मात्रात्मक बनाता है और सतह सामग्री और शर्तों के आधार पर भिन्न होता है।
स्थैतिक घर्षण आंदोलन को तब तक रोकता है जब तक कि एक निश्चित सीमा बल से अधिक नहीं हो जाता है, जबकि गतिज घर्षण एक दूसरे के खिलाफ स्लाइड करते समय कार्य करता है। इन बलों का सटीक अनुमान मोटर नियंत्रण और पथ योजना के लिए महत्वपूर्ण है।
फिसल्फ फिनोमोन और इसके प्रभाव
जब रोबोट द्वारा लगाए गए बल अधिकतम स्थैतिक घर्षण से अधिक हो जाता है तो स्लिप होती है, जिससे पहियों या ट्रैक रोल के बजाय स्लाइड करने के लिए होते हैं। इससे नियंत्रण, बढ़ी हुई पहनने और ऊर्जा की अक्षमता को नुकसान हो सकता है।
स्लिप को प्रभावित करने वाले कारकों में सतह की बनावट, भार, पहिया सामग्री और रोबोट की गति शामिल है। स्लिप की स्थिति को पहचानने से स्थिरता बनाए रखने के लिए नियंत्रण एल्गोरिदम में समायोजन की अनुमति मिलती है।
स्लिप और घर्षण प्रभाव की गणना
बुनियादी गणना में घर्षण बल (F f) और सामान्य बल (N): शामिल है
F f = μ × N]]
कहाँ:
- μ] = घर्षण गुणांक
- N] = सामान्य बल, आम तौर पर पहिया द्वारा समर्थित वजन
मोटर कमांड के आधार पर अपेक्षित गति के लिए वास्तविक व्हील गति की तुलना करके स्लिप का अनुमान लगाया जा सकता है। स्लिप अनुपात (S) की गणना निम्न प्रकार से की जाती है:
S = (V wheel - V robot) / V wheel
कहाँ V wheel पहिया की घूर्णन गति रैखिक वेग में परिवर्तित है, और V robot] रोबोट का वास्तविक वेग है। एक उच्च पर्ची अनुपात आंदोलन के दौरान अधिक फिसलन का संकेत देता है।