Mecanumホイールの効率の計算

私は最初のロボティクスチームの一員であり、ロボットにメカナムホイールを使用することを検討しています。

Mecanumホイールと通常のホイールを使用する利点と欠点は何ですか？Googleを見ると、Mecanumホイールはより多くの機動性を提供するように見えますが、それほど牽引力はありません。他の利点または欠点はありますか？

通常のホイールと比較して、Mecanumホイールはどのような点でも効率が低いのですか？もしそうなら、どれくらいで決定する定量化可能な方法がありますか？

前方、側方、または任意の角度で移動する効率（または非効率）および/または速度を計算するために使用できる方程式はありますか？

メカナムホイールを備えたロボットの写真：

各タイプのホイールにはさまざまな利点と欠点があるため、効率を比較するのは適切ではありません。異なるタイプのホイールの効率を比較することは、リンゴとオレンジを比較するようなものです。

ただし、速度と力を比較すると、さまざまなタイプのホイールを適切に比較できます。以下に、すばやく簡単な比較を提供する表を示します（これは、フィクションのないベアリングと同等のトラクションを想定していることに注意してください！）：

滑りを考慮に入れようとすると毛むくじゃらになる。この論文リストの一番上にある論文「四輪メカナム車の運動解析」から：

この問題は、一般に連立線形方程式の過剰決定システムを表すため、解決策がありません。これの物理的な意味は次のとおりです。4つの車輪に4つの任意の回転速度を選択した場合、床での車輪の「スクラビング」（スリップ）を伴わない車両の動きは一般にありません。ただし、「最適な」最小二乗解を生成する行列[F]が見つかります

屋内と屋外の両方で（草、砂、土の上でも）メカナムホイールを使用した経験があります。

明らかな利点はホロノミックな動きです。欠点は、重量（市販のホイールはとてつもなく重い）とコストです。所定のトレッド素材では、接触面積が小さくローラーが45％であるため、通常のホイールの牽引力の65〜70％に沿って牽引力がかかります。

スキッドステアと比較して、メカナムホイールは回転時に追加の摩擦がないため、利点があります。

メカナムホイールは、スイベル/クラブドライブシステムよりもシンプルで、おそらく信頼性が高くなります。

すべては常にトレードオフについてです。理想的なメカナムシステムと理想的な旋回駆動システム（360度フル回転、非常に高速なホイールオリエンテーション）を比較すると、完全な牽引力を備えているため、旋回のパフォーマンスが向上します。

ただし、理想的な旋回システムは、メカナムホイールと比較して高価で実装が困難です。

効率性は大きな問題です。理想的なメカナムホイールは、どの方向に移動する場合でも他のシステムと同等であり、スキッドステアシステムよりも回転しやすくなります。実際には、ローラーには適度な摩擦があるため、横に進むことは前に進むよりも効率が低下します。

正確な数値を取得するには、かなり正確な測定が必要になりますが、これは実用的ではありません。

FRC 1114 SimboticsのWebサイト、特にhttp://www.simbotics.org/resources/mobilityをチェックして ください。私がコーチするFTCチームは、それを自分の仕事の出発点として使用しました。