es gibt so einen Wettbewerb, da treten zwei Teams mit ferngesteuerten „Kampfrobotern“ gegeneinander an - nennt sich Battlebot. Einer scheint recht erfolgreich zu sein, eben der Minotaur. Dessen Konstruktion ist äußerlich eher schlicht, aber der kann tolle Manöver Schaut mal:
Dreht sich nach oben 2 (hier macht er das um sich Überkopf zu drehen weil er vom Gegner umgeworfen wurde)
Der dreht sich über die Seite um oder fährt nur auf einer Fahrzeugseite. Wie macht der das? Eine reine, innere Gewichtsverlagerung reicht hier wohl nicht aus.
Der muss irgendwie einen steuerbaren Kreisel haben. Oder was meint ihr?
Abgesehen von Druckluft gibt es zwei Möglichkeiten:
ein drehbar gelagertes Gewicht, das durch ein gegebenes Drehmoment in Drehung versetzt wird, übt ein gleich großes, entgegengesetztes Drehmoment auf seine Lager aus. Ist das Drehmoment groß genug, kann der Roboter auch kippen. Allerdings geht das nur kurzzeitig, denn irgendwann ist das Gewicht so schnell, daß dem Motor die Puste ausgeht. Aber man kann das Gewicht langsam abbremsen (zu langsam zum Kippen), und dann geht es wieder.
So hält man übrigens auch Satelliten stabil: Wenn sie sich drehen, beschleunigt man eine Rotationsmasse im Inneren in die gleiche Richtung, und gleicht das so aus. Das funktioniert sehr präzise, aber irgendwann drehen sich diese Räder sehr schnell. Dann bremst man sie ab und zündet man ein Manövrier-Triebwerk, um die dann auftretende Drehung abzubremsen.
wenn man versucht, die Achse eines rotierenden Kreisels zu kippen, antwortet der Kreisel mit einem Drehmoment, das senkrecht zur Achse und der Kipp-Achse steht. Deshalb kippt ein Spielzeugkreisel nicht um, sondern weicht quer zur Fallrichtung aus.
Der Vorteil ist, daß es dafür quasi keinen (Ent-)Lade-Vorgang gibt, der Nachteil ist, daß das Drehmoment durch das Kippen des Kreisels andauernd seine Richtung ändert.
Wenn du mich fragst, wird hier #1 genutzt, das ist deutlich einfacher und robuster umzusetzen, von der Steuerung ganz zu schweigen.
Auch hat der Roboter bereits die drehende Walze, die recht massiv ist, und mit nem starken Motor angetrieben wird. Allerdings ist das nicht das genutzte Gewicht, denn dann würde der Roboter sich um diese Walze überschlagen.
also: ich lasse mit einem Motor eine „Unwucht“ um die z-Achse rotieren, ja?
Damit sich der Roboter umdreht oder nur auf einem Rad fährt brauche ich ein Drehmoment auf der x-Achse. Wie erzeugt diese Unwucht dieses Drehmoment? Das ist mir nicht klar. Ich brauche doch eine Kraft die in -y wirkt, die aber natürlich höher angreift als die Reifen den Boden berühren. Dieser Abstand macht aus der Kraft ein Drehmoment.
So hält man übrigens auch Satelliten stabil: Wenn sie sich drehen, beschleunigt man eine Rotationsmasse im Inneren in die gleiche Richtung, und gleicht das so aus
Ahhhhh, ich denke du meinst es doch anders! Keine Unwucht, sondern einfach eine rotationssymmetrische Masse die um um die x-Achse angetrieben wird? Die erzeugt ein Gegendrehmoment auf eben jener x-Achse und wenn es groß genug ist kippt der ganze Roboter auf die andere Seite? Richtig?
Wenn er nicht kippen soll sondern sich nur aufstellen, muss sich die Rotation relativ schnell reduzieren bis Erdanziehung und Rotationsmoment halbwegs ausgeglichen sind (muss nicht perfekt sein, so stabil fährt der ja nicht), idealerweise durch einen Regelkreis.
wenn man versucht, die Achse eines rotierenden Kreisels zu kippen, antwortet der Kreisel mit einem Drehmoment, das senkrecht zur Achse und der Kipp-Achse steht. Deshalb kippt ein Spielzeugkreisel nicht um, sondern weicht quer zur Fallrichtung aus.
ja, so war eigentlich meine erste Idee gewesen…
Der Vorteil ist, daß es dafür quasi keinen (Ent-)Lade-Vorgang gibt, der Nachteil ist, daß das Drehmoment durch das Kippen des Kreisels andauernd seine Richtung ändert.
Auch hat der Roboter bereits die drehende Walze, die recht massiv ist, und mit nem starken Motor angetrieben wird. Allerdings ist das nicht das genutzte Gewicht, denn dann würde der Roboter sich um diese Walze überschlagen.
Man (die Steuerung) könnte den Walzenmotor vor dem kippen kurz stoppen/abbremsen um den Einfluß etwas zu verringern.
Schaut mal: