雙輪摩托車模安裝測試

前天收到智能車競賽車模供應商送過來的電動摩托車模的樣品，計劃近期進行測試它的特性。

^{電動摩托車模外觀}

這款車模運動包括前後兩個車模。前輪爲被動輪，後輪是動力驅動輪，由小型直流有刷電機通過定時皮帶輪驅動。

前輪固定在前車叉，通過兩個平行杆車體中的舵機輸出轉向杆相連。舵機控制前輪的方向。

相比於前一款電動摩托車膜，這款車膜沒有增加平衡動量輪，所以整體車模非常輕盈。但該車模只能維持運動平衡，無法保持靜態平衡。

^{電動摩托車膜外觀}

小型直流電機通過定時皮帶輪驅動後輪。爲了保證皮帶輪有一定的張力，在皮帶的中間有一個螺栓外套一個滾筒壓住皮帶輪。這使得皮帶輪與軸承之間存在着很大的摩擦力。

在電機上施加3~6V的電壓，後輪被拖動轉動。由於摩擦力的存在，在空轉的時候，電機工作電流在2A左右。當電壓小於3V時，靜態摩擦力使得電機無法轉動。這會對後面進行速度控製造成一定的困難，應該需要進行改進。

^{驅動電機通電後轉動}

爲了對後輪進行速度控制，車模對於小型電機配有512線的光電編碼盤散件。散件包括有光電碼盤電路、光柵、引線、保護塑料殼以及固定工具配件。

這個光電編碼盤可以直接固定在驅動電機的後端引線上。

^{512線光電編碼盤散件}

光電編碼盤通過兩個焊盤與電機後端引線焊接。驅動電機電壓通過統一的“外部接口”與控制電路板相連。焊接後，電機引線也爲電路板提供支持。

外部接口包括六根線：左右兩個是電機驅動引線，中間四個包括光柵檢測傳感器四根引線：電源線（+3~+5V, GND）,A,B兩條正交信號輸出。

由於這種電動摩托車的運行模式之後前行一種模式，所以速度傳感器輸出只要其中一個信號輸出即可。

^{光電編碼盤電路板}

光電編碼盤的光柵是在透明塑料基地上印製的黑色引線，這也大大降低了傳感器的成本。

但是塑料極板受熱會變形，所以在使用過程中，需要保證電機不要發熱太厲害，否則會使得光柵變形。

^{光電編碼盤的塑料光柵}

光電編碼盤上有兩個窄縫焊盤，可以套在電機引線上，焊接後進行固定。

^{將光電編碼盤電路板套在電機的後端引線上}

在焊接光電編碼盤之前需要將光柵一同進行安裝。否則當電路板焊接之後，就無法後期安裝光柵轉盤了。這是因爲光耦盤片需要固定在電路板上電子傳感器檢測縫隙中。

下圖顯示了將電路板和光柵碼盤一同安裝的過程。

^{將光柵盤片與電路板一同固定在電機後端}

由於光柵盤片中間的鋁軸承與電機軸承之間是緊配合，因此需要通過小錘將光柵盤片鋁軸承敲打一下，從而使其固定在電機的轉軸上。

^{通過敲打將光柵盤片固定在電機轉子上}

最後，將光電碼盤電路板與電機引線柱焊接牢靠，這樣電機的光電碼盤就安裝完畢了。

如果電機損壞，也可以通過上述逆過程，將光電碼盤從電機上拆卸下來。

^{將光電碼盤電路板與電機電線引柱焊接在一起}

通過配套的引線，給光電碼盤提供3.3V直流電。然後轉動後輪，便可以在碼盤的信號線A,B兩端測量到兩路正交（相位相差90°，即一個信號的上升沿正好在另外信號的高電平的正中間）脈衝信號。

^{測量光電編碼盤輸出信號}

給舵機提供電源（+5V）和控制脈衝信號，可以控制前輪轉動。

從實際測試效果來看，前輪運轉機械結構之間的間隙較大，造成前輪在轉動過程中有些晃動。在轉角比較大的情況下，前輪上下也會有較大的晃動。

^{前輪轉動的情況}

本文只對對於電動摩托車的機械安裝和基本功能的靜態測試進行介紹。之後在進行動態測試，增加陀螺儀+加速計傳感器進行車體傾角測量；增加電機驅動電路並進行速度控制。

通過前輪轉向控制，在車模運行運行情況下，保持車模車體平衡。根據指令完成車模運行方向控制。具體測試結果，過兩天再另行介紹。

公衆號留言（1）

卓老師，下面是我的學弟製作的雙輪車模。

（2）

卓老師，這是我的學長畢業設計製作的直立四旋翼車模。他已經畢業了，現在我也不知道怎麼玩。

這是我作爲一名隊員的一己之見，也是我作爲一名指導學長的肺腑之言，希望卓大大能夠稍微考慮考慮我所說的問題。回覆：謝謝你的建議！

（4）

卓老師你好！我想問一下在設計mos管h橋驅動電路的時候，對於所選用的元器件以及那些元器件的參數的確定有什麼原理嗎？或者有什麼推薦的學習資料可以解釋這個問題。

回覆： 如果你已經學習了電子學相關的課程，則設置H橋驅動電路時，可以根據需要按照 額定電流、額定電壓、器件的散熱條件以及體積來選擇。對於參加智能車競賽車模上的小型直流電機可以使用的分立元器件和集成橋電路適合的型號挺多的。