一次失败的格斗小车底盘制作经历

看山跑死马

有些事,看着简单,做起来其实很难

嵌入式系统专业的我,看到“铁甲”类的节目也开始手痒。

心想这不就是玩具嘛,外观看似简陋,连编程都不用,肯定简单,2个月搞定!

 

结果就有了以下失败的经历:

心里想做出来的小车是这样的

或者是这样的

打起来是这样的

可真正动起手来,发现人家上电视节目的机器人是100公斤级别的,特别大。光是切割机什么的工具都不具备,更别说加工场地了。

于是上网查找一些资料,还真被我找到了力所能及做出来的格斗机器人。

就是这样的

开始查资料,发现需要从无刷电机起步

等无刷电机到货之后,才发现自己没有减速的齿轮,没有皮带,没有可以固定减速装置的外框。

于是降低难度,再做一个小的,找来找去,在腾讯视频上找了一个符合自己能力(照照镜子才发现自己太弱了)的一个制作教程(还是当一个小学生吧,隔行如隔山)。还是外国人制作的(外国人做的教程有一个有点就是详细,不保留)。

 

一个大胡子从设计理念到加工细节再到比赛视频,讲的特别透彻(后来发现,这个视频可能是一个卖家用加工中心的厂家做的,质量很不错。外国人做的视频也有很多差的,他们比我们也高不到哪里去)。

他制作的机器人外观是这样的,两个小轮驱动,用遥控器控制可以前进后退和转弯,有一个无刷电机驱动的金属转筒,转筒上安装有四个坚固的螺丝充当武器。这个地盘趴在地上,稳定性很高。武器转速很快,结构合理,效率很高。

内部框架是这样的

需要的配件也都很简单

 

所以我决定就做这个了。

买了遥控器,最便宜的100多块钱。

 

 

又根据网络上的知识,选择了电机,电机的转速是需要和轮子的直径以及小车运动速度匹配的,小车走的慢了竞赛会不好看

 

买了轮胎,

 

买了电机,每分钟1000转。

测试电动机


制作了一个原型机,这是做嵌入式的习惯,先用面包板搭建一个功能原型,确保能完成基本的动作。用在了小车上。这好像是所学专业唯一用到格斗小车的地方。跑了一下,还可以。

根据视频上讲的零件加工界面,通过左上角不太清晰的软件LOGO分析出来这个软件用的是solidworks,于是学习了一下solidworks软件

设计了自己的外框,发现真的动起手来,看上去切切削削的简单制作,设计起来并不简单。

由于solidworks不熟,先用sketchup画了一个简图

如果用3D打印机打印的话,应该也可以。不过切片软件切这个图的时候,老是遇到问题。下图是正常显示的。

可是换个角度就不行了

最终使用solidworks绘制完成,上面打了一些眼,用来安装螺丝。设想是好的。

然后就开始用3D打印机打印这个外框。还遇到了打印机的故障问题,这个有专门的文章分享,这里就不说了。都是眼泪。

 

等待打印的时候,学习这个武器系统怎么实现的

这个滚筒的内部结构是这样的,一侧是无刷电机,一侧是轴承,滚筒外表面拧了四个螺丝

一端是轴承

另一端是电机

 电机是外转子的方式

安装到滚筒内部的样子是

看上去这个电机可以灵活拆装。

我觉得这个电机主要看外部直径,然后就是转速。此外这个电机不能太长了。

购买了无刷电机和电调(直到小车失败,都没有用到)

维修后的打印机仍然不能长期稳定工作,每次都不能打印完整。

最好一次,打印这么厚

到最后,打印了3块不同厚度的板,勉强凑了一下。

没有打印好的地方,自己加工,用到了斜口钳

裁纸刀

电机是这样被卡住的。

把加工好的板固定到一起,正好压住电机,图片中没有体现轮胎被卡住,其实用电烙铁扩了一下开孔,否则电机被卡的死死的,根本不能转动,这也是自己设计的失误。

由于没有雕刻机,于是用纤维板,让孩子动手加工了一下。这可能是最大的收获吧,儿子非常乐于干这个工作。

又一个设计失误,内部空间过于狭小,放不下接收器了。只能外置。

将所有的模块放入狭小的内部空间,着实费了不少力气。组装好之后发现,没有电源开关,没有充电孔,螺丝孔设计成埋孔不如设计成通孔等等等等问题。

 

最终设计产品是这个样子的,还好,能跑起来了。

不过最终的产品非常不好控制,两个轮子转的速度不一样。我的操控水平为0,小车老是原地打转,直线前进后退特别难实现。我想可能是电机减速比选的不对的原因吧。

下图是小朋友玩的情形。小车太难控制了。

滚筒压根就没有安装,打印的车架子上的安装孔误差太大,根本无法安装。

 

最后得出的结论是:

隔行如隔山。

看似简单的事情,做起来可能非常复杂。做这些事情的时候,一定要做好充分的思想准备。

 

失败是成功之母。接下来,我会吸取教训,争取早日做出来一台性能稳定可靠的格斗小车出来。

 

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