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Wichtig: Im Moment wird dieser Artikel noch geschrieben. Sollte es unklarheiten geben, bitte die Diskusion nutzen.

Wenn man einen Roboter plant, stellt man sich häufig die Frage, wie stark die Motoren sein müssen. Sind sie zu schwach kommt der Roboter nicht von der Stelle. Sind sie sie jedoch zu stark verpulvert man unötig Energie und verringert dadurch die Fahrzeit. Es gibt zwar etliche Überschlagsrechnungen, doch leider blieb dem Roboterbauer bisjetzt eine genaue Berechnung vorenthalten. Desshalb hat dieser Artikel die Bemühung das Problem möglichst genau zu behandeln.

Vorwort

Folgt noch..

Bewegungseibungen

Darunter fallen Haft-,Gleit- und Rollreibung. Diese sind von der Geschwindigkeit unanabhängig.

Haftreibung

Die Reibung die Auftritt wenn der Roboter steht. Der Roboter muss diese Kraft über die Motoren aufwenden um loszufahren. Sie berechnet sich aus:

[math]F=fh*m*g[/math]

F: Kraft in N

fh: Reibungskoeffizient (Haftreibung)

m: Masse des Roboters in Kg

g: Ortsfaktor (10N/kg bzw. 10m/(sec^2))

Die Koeffizienten sind unter den Weblinks verlinkt.

Gleitreibung

Wird beim Roboter eigentlich nicht benötigt da dieser nicht gleiten sollte. Jedoch will ich diese hier kurz anschneiden.

[math]F=fg*m*g[/math]

fg: Reibungskoeffizient (Gleitreibung)


Rollreibung

Wie der Name schon sagt tritt diese Kraft beim Fahren auf. Diese errechnet sich folgendermaßen.

[math]F=fr*m*g[/math]

fr: Reibungskoeffizient (Rollreibung)

Beschleunigen

Folgt noch

Benötigte Beschleunigung berechnen

Für das Anfahren muss man die benötigte Beschleunigung wissen. Die Beschleunigung wird mit a (engl.: Beschleunigung) bezeichnet. Sie hat die Einheit m/(sec^2). Diese muss man zuerst ermitteln.

Man kann diese anhand der Geschwindigkeit erechnen. Dabei gilt v=a*t. v ist die Geschwindigkeit in m/sec und t die Zeit in sec. Auch kann man diese anhand der zurückgelegten Strecke ermitteln. Dabei gilt: s=0.5*t^2*a. s ist die Strecke in m und t die Zeit in Sekunden.

Kraftberechnung

Hat man nun die Beschleunigung a ermittelt, kann man die benötigte Kraft mithilfe F=m*a errechnen. Vorraussetzung hierbei ist, dass die Masse konstant bleibt. Das würde also nicht für Roboter mit Raketenantrieb gehen.

Bergauf fahren

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Luftwiderstand

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Errechnung der Motorkraft

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Autoren

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