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[创新制造展示] 探秘前轮转向小车

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逍遥李|  楼主 | 2021-12-29 22:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 逍遥李 于 2022-1-4 12:50 编辑

#申请原创# @21小跑堂
@21小跑堂   @21小跑堂    @21小跑堂   
智能小车模型从转向方式上大致可以分为:差速转向和前轮转向。差速转向也就是平时非常常见的一种,由左右两个电机差速实现转向(包括正反转),如下图:
002.jpg
差速转向的特点是结构简单,控制容易,但需要两组电机、两组驱动器,这在模型上并不算什么劣势,毕竟价格不高,但换作发动机,一组和两组差别就大了。

而所谓的前轮转向,就是通过前轮的角度调整来实现转向,有点类似于汽车,以前做得比较多的也是差速转向小车,这是第一次做前轮转向需要记录一下,哈哈
先展示一下模型图
005.jpg     006.jpg
因为还没有考虑好最终的功能和细节,因此整体是一个开式的,顶部和前后面都没有封闭。

1、整体配置:
动力部分是一个TT电机(做了一点改装,把130电机换成了优质一点的钢制接线柱130),电源使用7.4V锂电池(18650两串)。控制器使用了nucleoL053和一块扩展板(主要是电机驱动器和电源、IO引脚)
转向部分使用的是一个SG90舵机,舵机输出轴通过大齿轮带动一组转向机构,像一个梯形一样,也就是著名的“阿克曼转向”,如下图(原理就不细说了):
003.jpg       004.jpg     007.jpg

2、关于主控
其实主控选F103C8T6空间会更小,这次用nucleo是因为这块板子的3.3V电源芯片烧坏了,已经无法单独使用了,后来做了一块扩展板,就是上面图中的蓝色板子,在板上加了一块3.3V LDO(AMS1117-3.3),然后相当于3.3V电是通过7.4V降压供应。
这种方式可以使用,但下载程序之前需要改一个设置,否则无法下载:
008.jpg
图中左下角"under reset"要切换成"normal"


3、其他一些细节
首先是前轮,开始的时候是设计了避震器的,所以内嵌了轴承,后来避震器效果不佳(设计有缺陷),就去掉了,保留了内嵌轴承的设计,转动非常顺畅。
009.jpg
还有电机这里,仔细看会发现和模型出入很大,当时模型中使用的是一个微型电机,加了齿轮传动,后来效果不理想,力矩不足,后期做了修改处理,换成了双轴TT电机,比较意外的是这个左右两侧同轴度非常好,也很牢固。
010.jpg

还有车轮的处理,开始的时候直接椴木板材质和地板摩擦力很小,后来粘了一圈门窗隔音棉,效果好多了,再也不打滑。

4、制作花絮和视频展示
准备装配
011.jpg
粘贴隔音棉防滑
012.jpg

车轮轴与后轮的特殊处理
013.jpg

前轮
014.jpg

这个视频中,只是做了简单的转弯、前进、后退测试,并没有遥控功能,动作是程序中固定的重复动作,仅作展示看下运动性能和效果。

5、小结
初步的想法是把这个当作一个底盘,上层(顶部)固定一块树莓派,做一些进一步的开发,小伙伴们有什么好的建议,也请回帖哦!
感谢关注~



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21小跑堂 打赏了 10.00 元 2022-01-07
理由:恭喜通过原创文章审核!请多多加油哦!

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LcwSwust| | 2021-12-30 08:39 | 显示全部楼层
QQ图片20210717101417.png

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昨天| | 2021-12-31 17:19 | 显示全部楼层
一个字,“牛”, 这动手能力不是般的强。

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逍遥李|  楼主 | 2021-12-31 23:23 | 显示全部楼层
昨天 发表于 2021-12-31 17:19
一个字,“牛”, 这动手能力不是般的强。

有什么好玩的想法,一起交流呀

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QuakeGod| | 2022-1-1 15:39 | 显示全部楼层
好像后轮没有差速器啊

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QuakeGod| | 2022-1-1 15:39 | 显示全部楼层
好像后轮没有差速器啊

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逍遥李|  楼主 | 2022-1-1 18:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 逍遥李 于 2022-1-1 21:22 编辑
QuakeGod 发表于 2022-1-1 15:39
好像后轮没有差速器啊

后轮没有差速的,所以理论上有一侧轮子在转向过程中要打滑的,靠前轮偏转后地面摩擦力变向

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yljon| | 2022-1-11 15:33 | 显示全部楼层
学习了

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