Acionamento holonômico: mover-se de lado sem girar

Ajuda bastante, e esta trilha pressupõe parte dele. A leitura do encoder, a malha de velocidade, o orçamento de potência e o problema da patinação são as mesmas habilidades exigidas por um robô de duas rodas, apenas com quatro de cada. O que é realmente novo aqui é a cinemática — um robô diferencial tem duas velocidades controláveis e um holonômico tem três — e a questão do referencial que vem com ela. Se você nunca construiu um robô móvel, faça primeiro um seguidor de linha ou um robô que desvia de obstáculos; assim você se concentra nas ideias novas em vez de gastar tempo com solda.

Cerca de duas vezes mais, e o aumento ocorre em pontos que as pessoas esquecem. Quatro rodas mecanum custam de duas a quatro vezes o preço de quatro rodas comuns. Você precisa de quatro motores em vez de dois, portanto quatro canais de ponte H, quatro cabos de encoder e um orçamento de potência de aproximadamente o dobro. O controlador também costuma ter que crescer: quatro encoders exigem quatro pinos com capacidade de interrupção e quatro canais PWM em temporizadores separados, recursos que o Arduino Uno não tem; por isso, a maioria dos projetos termina em um Mega ou ESP32. Reserve a troca do controlador desde o início, em vez de descobrir isso depois de perfurar o chassi.

Você pode pilotar o robô e, em um robô controlado manualmente sobre um bom piso, isso é honestamente suficiente. O que não é possível é ir a um lugar específico. A cinemática depende de relações entre quatro velocidades de roda, e o PWM em malha aberta não mantém essas relações: conforme a bateria cai, um motor aquece ou a carga muda, as relações derivam e o robô descreve uma curva em resposta a cada comando. Em um robô diferencial, é possível eliminar isso com uma única constante. Em uma base holonômica, a relação correta muda a cada comando, portanto não há constante a ajustar. Os encoders fazem a matemática desta trilha funcionar.

Porque essa é a falha que ninguém prevê. Uma base mecanum parece o robô mais capaz que você já construiu, mas sua navegação por estimativa é a pior. O deslizamento dos roletes não é uma falha a corrigir; portanto cada milímetro percorrido de lado é um deslocamento que o encoder mediu, mas que o piso talvez não tenha proporcionado. Dois tutoriais desta trilha existem para você prever isso desde o início: adicione uma IMU para o rumo, use rodas passivas ou uma referência externa para a posição e nunca escreva uma rotina autônoma que presuma que os encoders das rodas motrizes sabem onde o robô está.

Em um robô que pode se mover para qualquer lugar de um piso plano, mantém as velocidades comandadas, sabe para onde está apontado e reconhece honestamente que não sabe exatamente onde está. Ela deixa deliberadamente de fora três assuntos. Acionamento swerve, porque oito motores e uma singularidade de direção formam outro projeto. Localização absoluta — SLAM, balizas e visão — é o caminho a seguir se o robô precisar conhecer a posição; comece pelo roteiro de aprendizagem sobre planejamento de caminhos e mapeamento. E seguimento de caminhos holonômico, porque pure pursuit e Stanley pressupõem um robô que dirige por curvas, e adaptá-los a uma base capaz de se mover lateralmente altera o controlador o bastante para merecer um tratamento próprio.

O projeto de robô omnidirecional mecanum deste site é o objetivo direto: uma base de quatro rodas com uma malha de velocidade por roda, pilotagem orientada ao referencial de campo e uma série de testes de bancada que mostram se cada parte funciona de fato. Além disso, o mesmo acionamento é a base para qualquer coisa que precise manter o rumo enquanto se reposiciona — uma plataforma de câmera, um pequeno transporte de armazém, um robô de inspeção em um corredor estreito ou um robô de competição que precisa se alinhar a algo sem apontar para ele.