AGV小車驅動力的計算

冷月梧桐

還有一個減速機的

DaedraMech

其實滾動摩擦系數和滑動摩擦系數都有其具體應用場景。
對比汽車的轉向的過程，可以更好地理解這個問題：
汽車在轉向時，由于前輪懸掛曲柄的存在，使得處在內圈的前輪轉角比處在外圈的前輪轉角更大，汽車4輪的運動瞬心重合，符合阿克曼轉向幾何。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。
現在把目光放回到一種4輪、差動轉向的AGV身上，當它做原地旋轉的運動時，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，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行業經驗適當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，相當于輪胎抱死，推動輪胎的情況。克服的應該是滑動摩擦+提供加速度的力+輪胎本身轉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。所以從這個邏輯出發，校核小車直行阻力用滾動摩擦因數，校核地面能提供的最大摩擦力才用最大靜摩擦因數（表示小車即將進入滑動摩擦狀態，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的需求（如上面說的差速轉彎），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，你應該在考慮個轉動慣量，算瞬時起停的啟動負載。

Dreaming___snai

e29340 發表于 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，你應該在考慮個轉動慣量，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