Sind Leistung und Drehmoment in irgendeiner Weise miteinander verbunden?

Ich entwerfe eine neue Plattform für die Außenrobotik und muss die Leistung und / oder das Drehmoment berechnen, die zum Bewegen der Plattform erforderlich sind. Ich habe berechnet, dass ich ungefähr 720 W Gesamtleistung benötige, um es zu bewegen (360 W pro Motor), aber ich weiß nicht, wie ich das benötigte Drehmoment berechnen soll.

Geht es wirklich nur darum, die erforderliche Leistung zu haben und das Drehmoment zu ignorieren, oder gibt es eine Möglichkeit, es einfach zu berechnen?

Bereits bekannte Parameter der Plattform sind:

• Gewicht der gesamten Plattform: 75 kg.
• Anzahl der Räder: 4.
• Anzahl der angetriebenen Räder: 4.
• Durchmesser der Räder: 30 cm.
• Anzahl der Motoren: 2.
• Gewünschte Geschwindigkeit: 180 U / min (3 m / s).
• Gewünschte Beschleunigung:> 0,2 m / s ^ 2

Eine gute Präsentation zur Dimensionierung Ihrer Motoren für einen mobilen Roboter ist die Dimensionierung von Elektromotoren für mobile Robotik vom Central Illinois Robotics Club .

Das dort beschriebene allgemeine Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

• Erster Schritt: Bestimmen Sie die insgesamt aufgebrachte Kraft im schlimmsten Fall
• Schritt zwei: Berechnen Sie den Strombedarf
• Schritt drei: Berechnen Sie den Drehmoment- und Drehzahlbedarf
• Schritt vier: Finden Sie einen Motor, der diese Anforderungen erfüllt
• Fünfter Schritt: Zeichnen Sie die Motoreigenschaften

Da Sie auch eine Beschleunigungsanforderung haben, müssen Sie dies ebenfalls berücksichtigen.

Während die Antwort von freeman01in auf eine nützliche Präsentation ( alternative Quelle ) zum praktischen Anwendungsaspekt Ihrer Frage verweist , lohnt es sich wahrscheinlich, die spezifische Frage im Titel auch im Hinblick auf erste Prinzipien zu beantworten.

Von der Wikipedia Power Seite:

In der Physik ist Leistung die Geschwindigkeit, mit der Energie übertragen, genutzt oder umgewandelt wird. Die Leistungseinheit ist das Joule pro Sekunde (J / s), bekannt als Watt ...

Die Energieübertragung kann für die Arbeit verwendet werden, daher ist die Leistung auch die Geschwindigkeit, mit der diese Arbeit ausgeführt wird. Die gleiche Menge an Arbeit wird erledigt, wenn eine Last eine Treppe hinaufgetragen wird, unabhängig davon, ob die Person, die sie trägt, läuft oder rennt, aber während des Laufens wird mehr Kraft verbraucht, da die Arbeit in kürzerer Zeit erledigt wird. Die Ausgangsleistung eines Elektromotors ist das Produkt aus dem vom Motor erzeugten Drehmoment und der Winkelgeschwindigkeit seiner Ausgangswelle. Die zum Bewegen eines Fahrzeugs aufgewendete Kraft ist das Produkt der Zugkraft der Räder und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs.

Das Integral der Macht über die Zeit definiert die geleistete Arbeit. Da dieses Integral von der Flugbahn des Angriffspunkts der Kraft und des Drehmoments abhängt, wird diese Berechnung der Arbeit als "pfadabhängig" bezeichnet.

In der Zwischenzeit von der Wikipedia Torque- Seite:

Drehmoment, Moment oder Kraftmoment (siehe die Terminologie unten), ist die Tendenz einer Kraft , um ein Objekt um eine Achse zu drehen, 1 Drehpunkt oder Drehpunkt. So wie eine Kraft ein Druck oder ein Zug ist, kann ein Drehmoment als eine Verdrehung eines Objekts angesehen werden. Mathematisch ist das Drehmoment als das Kreuzprodukt des Hebelarmabstands und der Kraft definiert, die dazu neigen, eine Drehung zu erzeugen.

Das Drehmoment ist im Großen und Ganzen ein Maß für die Drehkraft auf ein Objekt wie einen Bolzen oder ein Schwungrad. Zum Beispiel erzeugt das Drücken oder Ziehen des Griffs eines Schlüssels, der mit einer Mutter oder Schraube verbunden ist, ein Drehmoment (Drehkraft), das die Mutter oder Schraube löst oder festzieht.

Das Symbol für Drehmoment ist typischerweise , der griechische Buchstabe tau. Wenn es Moment genannt wird, wird es üblicherweise mit .$\boldsymbol{\tau}$$M$

Die Größe des Drehmoments hängt von drei Größen ab: der ausgeübten Kraft, der Länge des Hebelarms, der die Achse mit dem Kraftangriffspunkt verbindet, und dem Winkel zwischen dem Kraftvektor und dem Hebelarm. ...

Die SI-Einheit für das Drehmoment ist das Newtonmeter (N · m).

Und aus der Beziehung zwischen Drehmoment, Leistung und Energie erhalten Sie die Formel:

Leistung ist die Arbeit pro Zeiteinheit, gegeben durch wobei Leistung ist, Drehmoment ist, die Winkelgeschwindigkeit ist , und repräsentiert das Skalarprodukt.P τ ω

$$P = \boldsymbol{\tau} \cdot \boldsymbol{\omega}$$ $P$$\boldsymbol{\tau}$$\boldsymbol{\omega}$$\cdot$