¿La potencia y el par requerido están relacionados de alguna manera?

Estoy diseñando una nueva plataforma para robótica al aire libre y necesito calcular la potencia y / o torque que se necesita para mover la plataforma. He calculado que necesito alrededor de 720 W de potencia total para moverlo (360 W por motor), pero no sé cómo calcular el par que necesito.

¿Se trata realmente de tener la potencia requerida e ignorar el par o hay una manera de calcularlo fácilmente?

Los parámetros ya conocidos de la plataforma son:

• Peso de toda la plataforma: 75 kg.
• Número de ruedas: 4.
• Número de ruedas motrices: 4.
• Diámetro de ruedas: 30 cm.
• Número de motores: 2.
• Velocidad deseada: 180 RPM (3 m / s).
• Aceleración deseada:> 0.2 m / s ^ 2

Una buena presentación sobre cómo dimensionar sus motores para un robot móvil es Sizing Electric Motors for Mobile Robotics del Central Illinois Robotics Club .

El procedimiento general descrito aquí incluye los siguientes pasos:

• Paso uno: Determine la fuerza aplicada total en el peor de los casos
• Paso dos: calcule el requisito de potencia
• Paso tres: calcule los requisitos de par y velocidad
• Paso cuatro: encuentre un motor que cumpla con estos requisitos
• Paso cinco: trazar las características del motor

Como también tiene un requisito de aceleración, también deberá tenerlo en cuenta.

Si bien la respuesta de freeman01in hace referencia a una presentación útil ( fuente alternativa ) sobre el aspecto de aplicación práctica de su pregunta, probablemente valga la pena responder también a la pregunta específica en el título, en términos de primeros principios.

Desde la página de Wikipedia Power :

En física, el poder es la velocidad a la que se transfiere, usa o transforma la energía. La unidad de potencia es el julio por segundo (J / s), conocido como el vatio ...

La transferencia de energía se puede utilizar para hacer el trabajo, por lo que la potencia también es la velocidad a la que se realiza este trabajo. Se realiza la misma cantidad de trabajo cuando se transporta una carga por un tramo de escaleras, ya sea que la persona que lo transporta camine o corra, pero se gasta más energía durante la carrera porque el trabajo se realiza en un período de tiempo más corto. La potencia de salida de un motor eléctrico es el producto del par que genera el motor y la velocidad angular de su eje de salida. La potencia gastada para mover un vehículo es el producto de la fuerza de tracción de las ruedas y la velocidad del vehículo.

La integral del poder en el tiempo define el trabajo realizado. Debido a que esta integral depende de la trayectoria del punto de aplicación de la fuerza y ​​el torque, se dice que este cálculo de trabajo es "dependiente de la trayectoria".

Mientras tanto, desde la página de Torque de Wikipedia :

El par, momento o momento de fuerza (ver la terminología a continuación), es la tendencia de una fuerza a rotar un objeto alrededor de un eje, 1 punto de apoyo o pivote. Así como una fuerza es un empuje o un tirón, un par puede considerarse como un giro hacia un objeto. Matemáticamente, el torque se define como el producto transversal de la distancia y la fuerza del brazo de palanca, que tiende a producir rotación.

Hablando en términos generales, el torque es una medida de la fuerza de giro sobre un objeto, como un perno o un volante. Por ejemplo, empujar o tirar del mango de una llave conectada a una tuerca o perno produce un par (fuerza de giro) que afloja o aprieta la tuerca o perno.

El símbolo del par es típicamente $\boldsymbol{\tau}$, la letra griega tau. Cuando se le llama momento, se denota comúnmente .$M$

La magnitud del par depende de tres cantidades: la fuerza aplicada, la longitud del brazo de palanca que conecta el eje al punto de aplicación de la fuerza y ​​el ángulo entre el vector de fuerza y ​​el brazo de palanca. ...

La unidad SI para torque es el newton meter (N · m).

Y de la relación entre par, potencia y energía obtienes la fórmula:

La potencia es el trabajo por unidad de tiempo, dado por donde es potencia, es torque, es la velocidad angular , y representa el producto escalar.

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