從"ROS Robotics Projects"的中間一個章節看到以下的計算方法:

小車有4個輪子, 其中2個是主動輪, 2個從動輪, 假設摩擦系數是0.6, 輪子半徑是4.5cm, 使用下面的公式:

小車總重量=小車重量+負載重量

小車的重量是3kg * 9.8 = 30N 牛頓

負載是2kg * 9.8 = 20N 牛頓

總重量是50N = 2 * N1 + 2 * N2

N1是主動輪負重, N2是從動輪負重

在小車靜止的時候, 要啟動, 必須輸出最大扭矩, 公式是:

u * N * r -T =0

u是摩擦系數, N是每個輪子的平均負載, r是輪子半徑, T是移動所需的最大扭矩.

然後:

N = W/2

理由是其實總重量是兩個主動輪來分擔的, 每個主動輪分擔一半.

把摩擦系數0.6帶進去(百度了一下, 大概就是橡膠跟地面的摩擦系數):

0.6*(50/2)*0.045(米)=T

T大概就是0.675牛-米, (就是那個印在思域屁股後面的那個220的單位, 扭矩).或者換算成kg-cm是6.88

接著是計算馬達的轉速, 媽的, 這種東西應該不會成為中國哪個大學的自動化專業傻逼的畢業論文吧?

小車設計的的最大速度(直線)是0.35m/s, 離地間隙是3cm.

RPM, 每分鐘轉速計算公式為:

RPM=(60*speed)/(3.14*輪子直徑)=(60*0.35)/3.14*0.09= 21/0.2826=74

簡單來說就是, 如果已經知道速度, 轉速就由輪子直徑決定了.

為了留有余量, 選擇轉速為80轉-100轉每分鐘即可.

那麽輪子的設計總結如下:

電機轉速: 80RPM

電機扭矩:10kg-cm

輪子直徑: 90cm

負載2kg, 自重3kg, 輪子包膠, 水泥地面.

機器人驅動馬達選擇方法