¿Cuánto espacio necesita un automóvil para doblar en una esquina?

13

Estoy pensando en comprar un auto nuevo. Sin embargo, el enfoque del garaje subterráneo en mi apartamento tiene un giro frustrante de 90 grados. Dadas las dimensiones de la aproximación y el automóvil, ¿cuál es el círculo de giro máximo para que el automóvil se ajuste al garaje y gire?

dimensiones de garaje y coche

dimensiones más legibles

dada la dirección de Ackerman y la parte delantera sobresaliente del automóvil, creo que puede usar el teorema de Pitágoras para obtener R min y R max. Delta R debe ser menor que el camino más corto en el camino, es decir, 2.5m. desafortunadamente el resultado no parece plausible. Los comentarios serán muy apreciados. ingrese la descripción de la imagen aquí

automotive-engineering

— Misha
fuente

¿Conoces la desviación máxima de la rueda? Eso es algo importante para esto.

— Ratchet Freak

Pero si tiene la desviación máxima de la rueda, ¿también se le dará el círculo de giro? Lo que estoy buscando es el círculo de giro máximo que aún dejaría el automóvil sin rasguños.

— Misha

¿Cuál es el ancho del auto? La "mesa" lo tiene como 2120 mm, pero el dibujo lo tiene como 2200 mm.

— Wasabi

Para el caso, ¿puedes anotar todas las dimensiones longitudinales? No puedo leerlos. A medida que los leo, la longitud es de 5030 mm, la distancia entre los ejes es de 2900 mm, la distancia trasera es de 1248 mm y la distancia frontal debería ser de 882 mm, pero estoy bastante seguro de que eso no está escrito. ¿Qué he leído mal?

— Wasabi

2

Aunque estoy de acuerdo con los argumentos de @EnergyNumbers, en mi opinión estos argumentos se extendieron con una pequeña explicación, cómo el círculo de giro se puede calcular (fórmulas), podría servir como una respuesta de buena calidad. Así que voté por dejarlo abierto.

— peterh - Restablecer Monica

11

Para generalizar ligeramente, reformaré la pregunta un poco.

Un cuerpo 2-D (carro) tiene una línea que se mueve con él. El automóvil se puede transformar linealmente siempre que el centro de rotación instantáneo se encuentre a lo largo de al menos a una distancia de un punto que también se mueve con el automóvil. $l$ $l$ $R$ $c$

En este caso, el punto encuentra en el centro del eje trasero y encuentra en el eje trasero. $c$ $l$

Ahora imagina el dominio del coche se limita a un plano trimestre con bordes y . Inicialmente se coloca contra , lejos de con perpendicular a , y el objetivo es trasladar el automóvil de modo que esté contra lejos de mientras se minimiza la distancia máxima desde el borde más cercano. $A$ $B$ $A$ $B$ $l$ $A$ $B$ $A$

( y se pueden colocar a una pulgada de las paredes reales para evitar rasguños y permitir el movimiento no idealizado del vehículo). $A$ $B$

Reversiones permitidas

La solución es avanzar el automóvil a lo largo de hasta que esté a una distancia infinitesimal de (usando un radio de giro infinito para viajar en línea recta) Luego gire alrededor del radio de giro más estrecho hasta que esté en contacto con Luego gire alrededor del radio de giro más estrecho el lado opuesto hasta que la espalda en contacto con . Esto da como resultado un movimiento lineal en la dirección opuesta pero una rotación en la misma dirección. Estos dos pasos pueden repetirse (infinitamente) hasta que sea perpendicular a en cuyo punto puede avanzar lejos de en línea recta. Desde una perspectiva macro, parece que el automóvil se desliza a lo largo de hasta llegar a $A$ $B$ $B$ $A$ $l$ $B$ $A$ $A$ , a continuación, girando mientras se mantiene el contacto con las dos paredes y, finalmente, avanzar a lo largo de . Esta solución es independiente del radio de giro pero involucra inversiones infinitas. $B$ $B$

Sin reversiones

Ahora limitemos aún más nuestras traducciones para que el centro de rotación esté más alejado de y que de . (Esto elimina la utilidad de retroceder) Ahora, la mitad de la estrategia óptima es obvia: gire en el radio de giro máximo, pero ¿cómo minimiza la distancia al muro que se aproxima y sale de esta estrategia? $A$ $B$ $c$

Permaneces en contacto con la pared.

A medida que se acerca a la pared y ve que está a punto de despejarla, en lugar de continuar girando, puede aumentar gradualmente el radio de giro para permanecer en contacto con la pared. Permanecer en contacto con la pared significa que la línea entre el punto de contacto y el centro de rotación es perpendicular a la pared.

A partir de esto, podemos obtener la posición del centro de rotación mientras estamos en la porción del radio de giro mínimo del giro.

{re}_{r mi un r} = \sqrt{{O_{r mi un r}}^{2} + (R_{metro yo norte} + W)^{2}}

$D_{rear}=\sqrt{{O_{rear}}^2+(R_{min}+W)^2}$

{re}_{F r o norte t} = \sqrt{(O_{F r o norte t} + W si)^{2} + (R_{metro yo norte} + W)^{2}}

$D_{front}=\sqrt{(O_{front}+WB)^2+(R_{min}+W)^2}$

Este punto define completamente la parte más interesante del giro, lo que permite ver si algún obstáculo en el otro lado sería golpeado. Limpiar:

\sqrt{({re}_{r mi un r} - si)^{2} + ({re}_{F r o norte t} - un)^{2}} \leq R_{metro yo norte}

$\sqrt{(D_{rear}-b)^2+(D_{front}-a)^2} \leq R_{min}$

Tenga en cuenta que hace la diferencia si va hacia adelante o hacia atrás. Para ver si despejaste ambas direcciones, deberías probar con ayb invertido.

$a=5.9m$ $b=3.3m$ $a$ $b$

$W$

$C$ $(a,b)$

C (un, si) = {\begin{cases} \sqrt{({re}_{r mi un r} - si)^{2} + ({re}_{F r o norte t} - un)^{2}} \leq R_{metro yo norte} & Si un \leq {un}_{C h mi C k} y si \leq {si}_{C h mi C k} \\ W + W_{r mi un r} {mi}^{\frac{({un}_{C h mi C k} - un) O_{r mi un r}}{(R_{metro yo norte} + W) W_{r mi un r}}} \leq si & Si un > {un}_{C h mi C k} y si \leq {si}_{C h mi C k} \\ W + W_{F r o norte t} {mi}^{\frac{({si}_{C h mi C k} - si) (O_{F r o norte t} + W si)}{(R_{metro yo norte} + W) W_{F r o norte t}}} \leq un & Si un \leq {un}_{C h mi C k} y si > {si}_{C h mi C k} \\ t r tu mi & Si un > {un}_{C h mi C k} y si > {si}_{C h mi C k} \end{cases}

$C(a,b) = \begin{cases} \hfill \sqrt{(D_{rear}-b)^2+(D_{front}-a)^2} \leq R_{min} \hfill & \text{ if } a \leq a_{check} \text{ and } b \leq b_{check} \\ \hfill W+W_{rear}e^{\frac{(a_{check}-a)O_{rear}}{(R_{min}+W)W_{rear}}} \leq b \hfill & \text{ if } a > a_{check} \text{ and } b \leq b_{check} \\ \hfill W+W_{front}e^{\frac{(b_{check}-b)(O_{front}+WB)}{(R_{min}+W)W_{front}}} \leq a \hfill & \text{ if } a \leq a_{check} \text{ and } b > b_{check} \\ \hfill true \hfill & \text{ if } a > a_{check} \text{ and } b > b_{check} \\ \end{cases}$

Dónde:

{un}_{C h mi C k} = {re}_{F r o norte t} - O_{r mi un r} \frac{R_{metro yo norte}}{{re}_{r mi un r}}

$a_{check}=D_{front}-O_{rear}\frac{R_{min}}{D_{rear}}$

{si}_{C h mi C k} = {re}_{r mi un r} - (O_{F r o norte t} + W si) \frac{R_{metro yo norte}}{{re}_{F r o norte t}}

$b_{check}=D_{rear}-(O_{front}+WB)\frac{R_{min}}{D_{front}}$

W_{F r o norte t} = {re}_{F r o norte t} - (R_{metro yo norte} + W) \frac{R_{metro yo norte}}{{re}_{r mi un r}} - W

$W_{front}=D_{front}-(R_{min}+W)\frac{R_{min}}{D_{rear}}-W$

W_{r mi un r} = {re}_{r mi un r} - (R_{metro yo norte} + W) \frac{R_{metro yo norte}}{{re}_{F r o norte t}} - W

$W_{rear}=D_{rear}-(R_{min}+W)\frac{R_{min}}{D_{front}}-W$

$R_{min}$ $a$ $b$

$R_{min}$ $a\geq a_{check}$ $R_{min}$

Glosario

$W$
$WB$
$O_{front/rear}$
$R_{min}$
$a$
$b$

Enchufar

$R_{min}$ $6.6m$

Pero es posible que tengas que doblar el espejo derecho.

— Almiar
fuente

WOW, esa es una respuesta elaborada. Sin embargo, no puedo entender el significado de "El automóvil puede transformarse linealmente siempre que el centro de rotación instantáneo se encuentre a lo largo de al menos una distancia R de un punto c que también se mueve con el automóvil". además, cuarto de avión, ¿qué es? Finalmente, ¿cómo llegaste a la ecuación final? NB: tuve una segunda mirada en el garaje, esta vez con una medida. Resulta a- 3.3m, b = 5.2m.

— Misha

1

La primera cita describe el movimiento que la dirección de Ackerman permite de manera rigurosa. Básicamente, para cada posición del volante, el automóvil se movería en un círculo alrededor de algún centro de rotación. Ese centro de rotación siempre está en línea con el eje trasero, y el radio de ese círculo no es menor que cierta distancia.

Un cuarto de plano es un espacio 2D que está delimitado por dos líneas en ángulo recto. Un cuadrante de un gráfico es un ejemplo de un cuarto de plano.

Los diagramas para ayudar a explicar son próximos.

Actualizaré con nuevos números.

— Rick

Impresionante: la mayoría de los fabricantes de automóviles suministran su hoja de información con un diámetro de giro de borde a borde. Por lo tanto, creo que agrego el ancho del automóvil al radio mínimo y lo multiplico por 2. (1.67m (w) + 6.6) * 2 = 16.5 m de curvatura a curva de radio de giro (es decir, diámetro). en.wikipedia.org/wiki/Turning_radius

— Misha

Ahora que era 2D y un obstáculo, para aquellos que mueven muebles hacia arriba y hacia abajo escaleras giratorias, marcos de puertas y pasillos estrechos, la versión 3D aún más difícil: ¿cómo puede determinar si el objeto se ajustará o no y también cómo determinar la angulación óptima del ¿objeto?

— Misha

1

@Misha Ese es realmente un tema de investigación actual en informática (uno que estudié en la escuela de posgrado en Berkeley). Entonces, si bien es un tema muy interesante, es demasiado amplio para discutirlo aquí en detalle aquí. Un método que encuentro interesante es crear un espacio de 6 dimensiones (tres direccionales y tres rotacionales), proyectar los obstáculos a través del espacio, luego compensar las superficies de acuerdo con el ancho proyectado del objeto en la orientación correspondiente a la coordenada rotacional. Entonces, cualquier camino que no se cruce con esta geometría de 6 dimensiones funcionará para mover el objeto a través de los obstáculos.

— Rick

1

¿Por qué no llevar el automóvil a una prueba de manejo y ver si puede dar la vuelta?

— marca
fuente

Esto no proporciona una respuesta a la pregunta. Para criticar o solicitar una aclaración de un autor, deje un comentario debajo de su publicación. - De la opinión

— Wasabi

@Wasabi: no discutiré, ya que no responde explícitamente a la pregunta que se le hizo. Pero sí creo que esta respuesta es mejor que la respuesta aceptada basada en la redacción de la pregunta. Si la pregunta era sobre diseñar un giro en un nuevo estacionamiento, o diseñar automóviles para acomodar garajes estrechos, entonces la respuesta aceptada es mucho mejor que esta. Pero para obtener una respuesta práctica a una pregunta específica de alguien que quiera comprar un automóvil que pueda girar en el garaje, creo que la mejor solución de ingeniería es simplemente intentarlo. Solución fácil y resultado garantizado.

— Marque el

0

En promedio, permita un círculo con un diámetro de 13 m (Radio 6.5 m) para una entrada de carro.

— fdea
fuente

1

Por favor, editar su respuesta con información adicional, como explicaciones o fuentes de dónde sacó este número.

— Wasabi

0

Algo importante a tener en cuenta es que si el corredor que lo lleva al metro es más estrecho que el ancho del camino de vuelta, entonces hay ciertos tamaños de automóviles que pueden entrar pero no pueden salir del garaje subterráneo. Entonces estos autos solo pueden salir en reversa.

— naan
fuente