|
การวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของฐานขับเคลื่อนบนระนาบที่มีการไถลของล้อ |
|---|---|
| รหัสดีโอไอ | |
| Title | การวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของฐานขับเคลื่อนบนระนาบที่มีการไถลของล้อ |
| Creator | รณพีร์ ชัยเชาวรัตน์ |
| Contributor | วิทยา วัณณสุโภประสิทธิ์ |
| Publisher | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Publication Year | 2557 |
| Keyword | หุ่นยนต์ -- พลศาสตร์, ยานยนต์ -- พลศาสตร์, Robots -- Dynamics, Motor vehicles -- Dynamics |
| Abstract | รถยนต์และหุ่นยนต์เคลื่อนที่ด้วยล้อคือตัวอย่างของฐานขับเคลื่อนบนระนาบที่ใช้งานในชีวิตประจำวัน องค์ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับพลศาสตร์และระบบควบคุมการเคลื่อนที่ของรถยนต์ นิยมพัฒนาบนพื้นฐานของแบบจำลองทางพลศาสตร์อย่างง่าย ภายใต้การไถลของยางในช่วงที่แรงเสียดทานสามารถประมาณค่าได้ด้วยความสัมพันธ์แบบเชิงเส้น ในทำนองเดียวกัน หุ่นยนต์เคลื่อนที่บนระนาบส่วนใหญ่ล้วนพัฒนามาจากทฤษฎีของการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำซึ่งไม่คำนึงถึงผลของการไถล อย่างไรก็ตาม เพื่อพัฒนาขีดความสามารถของระบบควบคุมการเคลื่อนที่ให้ครอบคลุมการประยุกต์ใช้งานในสภาพการไถลที่หลากหลาย งานวิจัยนี้ได้พัฒนาแบบจำลองทางพลศาสตร์และเทคนิคการประมาณค่าตัวแปรสถานะสำหรับฐานขับเคลื่อนด้วยล้อในกรณีทั่วไป ซึ่งรองรับการไถลของล้อในทุกสภาวะ โดยใช้ผลเฉลยในรูปแบบปิดที่ได้จากการวิเคราะห์ทางจลศาสตร์ สามารถประมาณค่าอัตราการหมุนรอบแกนในแนวดิ่งของฐานขับเคลื่อนและค่ามุมไถลของล้อเดี่ยวที่ไม่ถูกจำกัดการกลิ้งได้ จากข้อมูลมุมเลี้ยว ความเร็วรอบล้อ และความเร่งบนระนาบการเคลื่อนที่ ซึ่งสามารถวัดค่าด้วยอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนฐานขับเคลื่อนทั้งสิ้น ค่าตัวแปรสำคัญที่ได้มาในข้างต้นนั้นนำไปสู่การประมาณค่าตัวแปรสถานะสำหรับอธิบายการเคลื่อนที่ของฐานขับเคลื่อนบนระนาบ ซึ่งได้แก่ อัตราเร็ว มุมไถลของฐานขับเคลื่อน และรัศมีความโค้ง ในเบื้องต้นได้ตรวจสอบความถูกต้องของเทคนิคการประมาณค่าตัวแปรโดยอาศัยการจำลองบนคอมพิวเตอร์ ประกอบกับการทดลองจริงด้วยฐานขับเคลื่อนต้นแบบซึ่งเป็นพาหนะจำลองย่อส่วนขับเคลื่อนล้อหลัง โดยควบคุมให้เคลื่อนที่แบบสุ่มบนพื้นผิวที่กำหนด จากนั้นเปรียบเทียบค่าตัวแปรสถานะในระหว่างการเคลื่อนที่ซึ่งประมาณด้วยเทคนิคที่พัฒนาขึ้น กับค่าอ้างอิงที่ได้จากการวัดด้วยอุปกรณ์วัดความเฉื่อยโดยตรงและค่าอ้างอิงที่ได้จากระบบระบุตำแหน่งด้วยภาพถ่าย นอกจากนั้นแล้ว ในงานวิจัยยังได้ศึกษาการไถลของฐานขับเคลื่อนต้นแบบ โดยทำนายการเคลื่อนที่ด้วยแบบจำลองทางพลศาสตร์ที่พัฒนาขึ้น ร่วมกับตัวแปรสถานะที่ประมาณค่าได้ในข้างต้น และแบบจำลองสำหรับประมาณค่าแรงเสียดทานที่ผิวยางซึ่งได้จากผลการทดสอบยาง แล้วเปรียบเทียบกับค่าอ้างอิงที่ได้จากระบบระบุตำแหน่งด้วยภาพถ่าย งานวิจัยนี้สร้างองค์ความรู้พื้นฐานที่สามารถต่อยอดไปสู่การพัฒนาระบบควบคุมการเคลื่อนที่ของฐานขับเคลื่อนบนระนาบรูปแบบใดๆ ในสภาวะที่มีการไถลของล้อ |
| URL Website | cuir.car.chula.ac.th |
