Mars Exploration Rover - Prototype

Six-Wheel-Drive MARS EXPLORERTijdens wat omzwervingen op Internet kwam ik een basis tekeningetje van dit Mars wagentje tegen. Ik werd direct gegrepen door de eenvoud en vernuftigheid van dit NASA ontwerp. Nu had ik al eens zitten puzzelen aan een zes-wiel-aangedreven voertuig met vering op alle wielen, maar zonder bevredigend resultaat. Dit ontwerp kenmerkt zich echter in twee opzichten:

A)    Alle wielen hebben “vering” zonder dat er ook maar ergens “verende” onderdelen in het model aanwezig zijn.

B)    Het chassis (centrum van het karretje) blijft uiterst stabiel in zijn ophanging liggen, zelfs bij extreme omstandigheden.

 

Dit is de essentie van het ontwerp dat ik op Internet vond: uitsluitend scharnierende hefbomen die de verticale bewegingen van de wielen stuk voor stuk halveren.

ME_Design

De constructie komt hier op neer dat het centrum van het chassis 0,5 x 0,5 x 0,5 = 0,125 zo hoog wordt opgetild als één der wielen. Worden er twee wielen tegelijk opgetild dan zal het centrum van het chassis 2 x 0,125 = 0,25 keer hoger komen te liggen.

 

Het centrale chassis heeft links en rechts een scharnierpunt (40, 40A) waardoor de linker en rechter wielpartijen onafhankelijk van elkaar kunnen bewegen. De scharnierende dwars-hefboom (65, 65A) vormt het 3e verbindingspunt aan het centrale chassis (12) en zorgt voor stabiliteit van het geheel. De dwars-as (84) is bepalend voor de stijfheid van de wagen, een kwetsbaar punt in het geheel. Als je het apparaat in het echt wilt zien… Wellicht werkt deze deep-link naar dit filmpje op de Nasa site nog.

 

De Lego variant draagt een RCX Programmable brick als Centraal Chassis. De programmering heb ik eenvoudig gehouden. De RCX reageert op drie Infra-rood messages die je met je afstandsbediening uit de Ultimate Builders Set kan verzenden:

  #1 = Motor A+C vooruit.

  #2 = Motor A+C stationair (vallen stil).

  #3 = Motor A+C achteruit.

 

Om de batterijen een beetje te sparen staat het motorvermogen op Level 4 (halve kracht), dit gaat nauwelijks ten koste van de snelheid over horizontale vlakken. Van richting veranderen is in principe mogelijk door Motoren A en C in tegengestelde richting te laten draaien. De torsiekrachten die zich daarbij ontwikkelen zijn helaas minder bevorderlijk voor de levensduur van je Lego en vooral ook je batterijen…

 

Download (rechter muisknop)

MLCAD-file:  MER Proto type

LSC    - file:  MER Programma code

 

De elektrische bedrading staat niet in de MLCAD file. Het verbinden van Motor aansluiting A en C van de RCX naar respectievelijk de linker en rechter motor zal geen probleem zijn mag ik aannemen. Na wat proefritten heb ik de wielen op de hoeken voorzien van een 24-tands slipkoppeling. Deze werken als een soort differentieel. Dit is nodig omdat een wiel dat over een hindernis rolt sneller zal draaien dan een wiel dat op dat moment nog over een horizontaal vlak rijdt. Als deze wielen 1-op-1 gekoppeld zijn ontstaat er een “lock” waar de motoren met moeite doorheen trekken (en veel batterijen leeg slurpen, is mij gebleken…)

 

Terug naar de TOP