双轮摩托车模安装测试

前天收到智能车竞赛车模供应商送过来的电动摩托车模的样品，计划近期进行测试它的特性。

^{电动摩托车模外观}

这款车模运动包括前后两个车模。前轮为被动轮，后轮是动力驱动轮，由小型直流有刷电机通过定时皮带轮驱动。

前轮固定在前车叉，通过两个平行杆车体中的舵机输出转向杆相连。舵机控制前轮的方向。

相比于前一款电动摩托车膜，这款车膜没有增加平衡动量轮，所以整体车模非常轻盈。但该车模只能维持运动平衡，无法保持静态平衡。

^{电动摩托车膜外观}

小型直流电机通过定时皮带轮驱动后轮。为了保证皮带轮有一定的张力，在皮带的中间有一个螺栓外套一个滚筒压住皮带轮。这使得皮带轮与轴承之间存在着很大的摩擦力。

在电机上施加3~6V的电压，后轮被拖动转动。由于摩擦力的存在，在空转的时候，电机工作电流在2A左右。当电压小于3V时，静态摩擦力使得电机无法转动。这会对后面进行速度控制造成一定的困难，应该需要进行改进。

^{驱动电机通电后转动}

为了对后轮进行速度控制，车模对于小型电机配有512线的光电编码盘散件。散件包括有光电码盘电路、光栅、引线、保护塑料壳以及固定工具配件。

这个光电编码盘可以直接固定在驱动电机的后端引线上。

^{512线光电编码盘散件}

光电编码盘通过两个焊盘与电机后端引线焊接。驱动电机电压通过统一的“外部接口”与控制电路板相连。焊接后，电机引线也为电路板提供支持。

外部接口包括六根线：左右两个是电机驱动引线，中间四个包括光栅检测传感器四根引线：电源线（+3~+5V, GND）,A,B两条正交信号输出。

由于这种电动摩托车的运行模式之后前行一种模式，所以速度传感器输出只要其中一个信号输出即可。

^{光电编码盘电路板}

光电编码盘的光栅是在透明塑料基地上印制的黑色引线，这也大大降低了传感器的成本。

但是塑料极板受热会变形，所以在使用过程中，需要保证电机不要发热太厉害，否则会使得光栅变形。

^{光电编码盘的塑料光栅}

光电编码盘上有两个窄缝焊盘，可以套在电机引线上，焊接后进行固定。

^{将光电编码盘电路板套在电机的后端引线上}

在焊接光电编码盘之前需要将光栅一同进行安装。否则当电路板焊接之后，就无法后期安装光栅转盘了。这是因为光耦盘片需要固定在电路板上电子传感器检测缝隙中。

下图显示了将电路板和光栅码盘一同安装的过程。

^{将光栅盘片与电路板一同固定在电机后端}

由于光栅盘片中间的铝轴承与电机轴承之间是紧配合，因此需要通过小锤将光栅盘片铝轴承敲打一下，从而使其固定在电机的转轴上。

^{通过敲打将光栅盘片固定在电机转子上}

最后，将光电码盘电路板与电机引线柱焊接牢靠，这样电机的光电码盘就安装完毕了。

如果电机损坏，也可以通过上述逆过程，将光电码盘从电机上拆卸下来。

^{将光电码盘电路板与电机电线引柱焊接在一起}

通过配套的引线，给光电码盘提供3.3V直流电。然后转动后轮，便可以在码盘的信号线A,B两端测量到两路正交（相位相差90°，即一个信号的上升沿正好在另外信号的高电平的正中间）脉冲信号。

^{测量光电编码盘输出信号}

给舵机提供电源（+5V）和控制脉冲信号，可以控制前轮转动。

从实际测试效果来看，前轮运转机械结构之间的间隙较大，造成前轮在转动过程中有些晃动。在转角比较大的情况下，前轮上下也会有较大的晃动。

^{前轮转动的情况}

本文只对对于电动摩托车的机械安装和基本功能的静态测试进行介绍。之后在进行动态测试，增加陀螺仪+加速计传感器进行车体倾角测量；增加电机驱动电路并进行速度控制。

通过前轮转向控制，在车模运行运行情况下，保持车模车体平衡。根据指令完成车模运行方向控制。具体测试结果，过两天再另行介绍。

公众号留言（1）

卓老师，下面是我的学弟制作的双轮车模。

（2）

卓老师，这是我的学长毕业设计制作的直立四旋翼车模。他已经毕业了，现在我也不知道怎么玩。

这是我作为一名队员的一己之见，也是我作为一名指导学长的肺腑之言，希望卓大大能够稍微考虑考虑我所说的问题。回复：谢谢你的建议！

（4）

卓老师你好！我想问一下在设计mos管h桥驱动电路的时候，对于所选用的元器件以及那些元器件的参数的确定有什么原理吗？或者有什么推荐的学习资料可以解释这个问题。

回复：如果你已经学习了电子学相关的课程，则设置H桥驱动电路时，可以根据需要按照额定电流、额定电压、器件的散热条件以及体积来选择。对于参加智能车竞赛车模上的小型直流电机可以使用的分立元器件和集成桥电路适合的型号挺多的。

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