Roda kiri, roda kanan

Mesin kemudi paling sederhana memiliki dua roda penggerak, satu di setiap sisi, dan sama sekali tidak memiliki roda kemudi. Robot ini berbelok dengan memutar kedua roda pada kelajuan yang berbeda. Ini disebut penggerak diferensial, dan digunakan oleh penyedot debu robot, banyak robot sekolah, serta tak terhitung robot laboratorium. (Bola kastor kecil atau selip di bagian belakang atau depan menjaga badan robot tetap rata; benda itu hanya ikut menggelinding.)

Misalkan roda kiri bergerak maju dengan kelajuan v_L dan roda kanan dengan kelajuan v_R, keduanya dalam meter per detik yang diukur pada titik tempat roda menyentuh lantai. Misalkan L adalah jarak antara kedua roda, yaitu lebar lintasan, dalam meter.

Dua rumus menjelaskan semuanya.

v = (v_R + v_L) / 2 adalah kelajuan maju pusat robot: rata-rata kelajuan kedua roda.

ω = (v_R − v_L) / L adalah seberapa cepat robot berbelok, dalam radian per detik (berlawanan arah jarum jam bernilai positif, jadi roda kanan yang lebih cepat membuat robot berbelok ke kiri). Semakin besar perbedaan kelajuan dan semakin sempit robotnya, semakin cepat robot berputar.

Contoh pengerjaan. Ambil L = 0,20 m, v_L = 0,20 m/s, dan v_R = 0,30 m/s.

• v = (0,30 + 0,20) / 2 = 0,25 m/s
• ω = (0,30 − 0,20) / 0,20 = 0,5 rad/s

Setengah radian per detik kira-kira sama dengan 29 derajat per detik, yaitu kurva lembut ke kiri. (Satu radian kira-kira sama dengan 57,3 derajat.)

Membaca rumus.

• Kelajuan sama, v_L = v_R: selisihnya nol, jadi ω = 0 dan robot melaju lurus.
• Kelajuan berbeda: ω tidak nol, jadi robot berbelok ke arah roda yang lebih lambat. Jika roda kanan lebih cepat, robot berkurva ke kiri; jika roda kiri lebih cepat, robot berkurva ke kanan.
• Kelajuan berlawanan, v_R = −v_L: v = 0, pusat robot tidak bergerak maju, dan robot berputar di tempat.

Uji pemahamanmu dengan contoh kedua. L = 0,20 m, v_R = 0,40 m/s, v_L = 0,20 m/s menghasilkan ω = (0,40 − 0,20) / 0,20 = 1 rad/s, dan v = 0,30 m/s. Roda kanan lebih cepat, jadi robot berkurva ke kiri.

Kelajuan roda adalah hal yang dipilih oleh pengontrol; v dan ω adalah hal yang dilakukan robot. Programmer yang menginginkan v dan ω tertentu membalik rumusnya: v_R = v + ωL/2 dan v_L = v − ωL/2.