従動輪ばねプリロードを可変にする従動輪

[masato4988]

2026/1/20実験走行にて, 話し合った結果, 従動輪ばねプリロードを可変にする機構
を開発する

現状の機構案

バネのプリロードを決めるプレートをリニアレールに取り付け、可変にできるようにする
プリロードの大きさは #157 で使用したGIM8108-8にてワイヤで引く

[masato4988]

MyParts.csv

購入部品　misumi

[masato4988]

[masato4988]

バネレートを測りを使って簡易的に計測した

バネレート大のバネ
5kgで約6mmの圧縮

→約6.125N/mm

プリロードとして20mmバネを圧縮させるには
122.5N必要で、左右あるので245N

GIM8108-8でワイヤで引くためにモータに取り付けるプーリを半径20mmとしたときに必要なトルクは、
490N•cm = 4.9N•m

GIM8108-8の定格トルクは7Nmなので
足りそう

[masato4988]

設計通り組み立て確認

[hcmos]

動作の様子
https://drive.google.com/file/d/1dFZrCb2hW81KCsjziIGkTGuRR_trNZrk/view?usp=drive_link

[hcmos]

制御は

l=0.02 if φ<1度
l=r_s sin(φ) else

θ=l / r_r

l：プリード圧縮距離，r_s：ステアリングの作用点までの半径，θ：モータ角度，r_r：リール半径
とすることで，ばねレートが高ければ制御可能だが，

リールがマイナスに行くと現状，ワイヤーが外れてしまう問題と
ばねの圧縮によってコーナリングフォースが低減され駆動輪のトルク差での制御が可能な場面が多いため

l=0.02 if φ<1度
l=0.0 else

ということにして実験した
これは旋回からの直進動作のみに作用する

[hcmos]

制御を

l=0.02 if φ<1度
l=r_s sin(実舵角) k v^2

ゲイン：kを調整することで，コーナリングフォースを打ち消し，速度域や舵角に影響せずに小さいトルクで曲がることを目指す．（実験はこれから）

[hcmos]

かなり良い操縦性になった
#199 (comment)

[hcmos]

リニアガイドのキャリッジが破損してベアリングのボールが入らなくなってしまい破損した．
#178 (comment)
（以上の問題から移動部分が解放されてレールに乗り切ってない状態で巻き取ったことが原因だと考えられる）

→代用品で修復してもらった