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想从作品蜕变成产品,我的全向轮小车该何去何从?

   大家好,我是擂台常客小谭~ 老会员、老管理应该还记得我,就之前分享了自制机械手小车和一些“奇(qi)特(guai)”小发明的谭某人是也~和往期一样,还是带来了我自制的新作品——万向轮小车。这款小车,从一开始的idea再到设计、制作、调试,都是经历长时间的思考、尝试和改进才完成。

   首先,上“靓照”:



   没错,这个类似于星球大战中机器人样子的家伙就是我最近刚刚完成的全向轮小车。这么个家伙有哪些功能呢?

   功能揭秘:首先,小车能够实现基本的全向运动,平移转向,能够直观的展示平面坐标系内的基本运动形式;其次,本人拆掉了一个ps2手柄,并复制了里面的电路板通过2.4g实现整个小车的遥控操作;最后,小车配备了wifi摄像头能够将图像信息实时传送回手机端,而且摄像头的角度是可以自动调节的哦!


   然后分享一下全向轮小车的三大组成部分:

   (1)第一部分当然是全向轮啦
   全向轮原理上可以实现平面坐标系内任意一个方向的平移。记得很小的时候看到电视里的格斗机器人,能够前后左右实现平移,再看看自己家的汽车完全实现不了啊,当时便一直心存一个疑问,直到遇见了全向轮。

   目前了解,全向轮其实有两种,一种是来福轮,一种是麦克纳姆轮,其中来福轮小轮转向与主轮转向成九十度,麦克纳姆轮小轮转向与主轮转向成45度,这就确定了来福轮与麦克纳姆轮安装形式的差异。来福轮可以三组或者两组使用(如上小车样图所示),每组轮子的转动轴线成120度排列,四组时每组轮子的转动中心轴成90度排列。这里为什么选用三组呢?省钱!麦克纳姆轮如图,麦克纳姆轮的排布形式只能是通常汽车轮子的排布样式——两排式,并不能实现三个轮子驱动。而且麦克纳姆轮由于其制造较为困难,一般价格偏贵。



   全向轮的受力分析为什么会实现全方向平移?其实就是实现力的分解,在平面坐标系内建立向量,向量的方向表示大轮子的转动方向,向量的长度就是轮子的转速,小车的中心取为质心,进行受理分析,不难看出不同向量的组合可以实现合力朝向任意方向。你要做的只是调节一下转速和方向。

   (2)第二部分是整个小车的机械部分
   小车一如既往的采用亚克力材料,采用顶层透明亚克力材料使整个小车具有科幻色彩。对于平板式的板材,其结构设计上怎么设计才能利于组装需要着重考虑。针对于结构设计以选用市面上较为常见的标准件进行组合,尽量避免采用机加工的方式进行生产(成本太贵),以最简单的方式实现最好的功能,同时能够实现散件的直接发货对后期的产品成型十分重要!

   (3)第三部分就是小车的控制部分

   控制部分采用了stm32f4系列单片机,比f1的速度要更快,能够更快速地处理向量的计算以实现全方位的移动。通常用单片机进行各种计算,特别是向量计算需要耗费大量的时间,这是因为本身单片机的速度较慢而且单片机本事不是专门用来计算的芯片。计算能力很强的貌似是DSP。故在程序引用了math头文件以后,每一次计算一个方向产生各个轮子的转速需要重新确定pwm方波的占空比,费时费力。在一个就是摄像头的协议的解析,小车上的摄像头模块采用的淘宝外协摄像头,摄像头本身具有一个串口,可以与摄像头匹配的手机app实现串口指令的输出,但是串口指令输出的协议到底是什么谁都不知道。于是我直接将串口接上ch340串口调试助手观察串口发送到指令状态,找到包头(第一个数据)以后,一个按键一个按键的试终于破解了整个串口协议,以后就可以利用手机直接控制小车啦!




   以上就是小车的功能介绍及个人的制作历程了,最精彩也是最重要的彩蛋往往是留到最后——敲黑板:造这么个小车有哪些产品思路呢?青少年玩具?DIY益智产品?大学生开发平台?亦或是再升华加个远程操控功能往智能家居产品发展?集思广益,愿大家为小车“指一明路”!不论是小车的外形、功能还是我个人的选材、制作,相信都有一些不足之处,望坛友们不吝赐教!
回复
这个需要搭建一个APP操控平台的吧
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  • 谭工 是的目前还是用的开源的,这边没有相应的技术人员,外包开发费用很高的。
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  • 游客 回复谭工:是的,现在外面这种外包出去,报价吓死人的
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  • 我也说一句
最好能设计成直接用手机就能操控的
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小车可以根据儿童玩具车更改,有翻跟斗的儿童玩具车不错的啊。

摄像头容易解决,供电不好提供啊!!!(车载记录仪不错的选择)

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升级超级版后可以用来拍电影
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对,app操控更为便捷!谭工持续的努力必然会迈向成功!
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是不是可以考虑做成远程监控产品,就像一些市面上已经有的远程监控设备,父母上班时候能看到家里的监控画面
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  • 谭工 原本打算向呢个方向发展一下,但是主要是这样的话市场会大吗?
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  • 游客 回复谭工:确实,这个不像无人机航拍那样,这有局限性
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  • 论坛管家 回复谭工:不会有很大市场,如果就目前这样的成品来看的话只能考虑低端市场吧,现在各种产品更新太快了
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  • 我也说一句
动手能力极强。就文末提及的几个方向而言的话个人看好智能家居方面。应用实用型更高
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这个,做成儿童玩具,类似于乐高那样的,然后编程留给小朋友一点儿空间,另外那个圆形的玻璃罩很有科技感,就是有点儿透明,能不能弄个不那么透明的,就跟办公大楼的那种玻璃一样,从里面可以看外面,从外面看就跟镜子一样,更炫哈哈
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