Wie verwende ich das Lenkgetriebe, um das Auto zu drehen? Analyse des präzisen Lenksteuerungssystems

Möchten Sie die Lenkung Ihres Autos flexibel und präzise gestalten? Mit aServoist wahrscheinlich die einfachste und unkomplizierteste Lösung. Wenn viele Leute an Autoprojekten arbeiten, haben sie oft Probleme mit der Lenksteuerung, die entweder kompliziert aufgebaut oder instabil in der Steuerung ist. Tatsächlich kann ein kleines Lenkgetriebe dazu führen, dass Ihr Auto von „nur geradlinig gehen“ zu „frei fahren“ wechselt. Heute werden wir über die Kernaspekte von sprechenein Auto lenken .

Warum ist die Lenkung gewöhnlicher Autos unflexibel?

Die Lenkungslösungen der meisten selbstgebauten Autos, wie beispielsweise die Differenziallenkung, erfordern eine präzise Steuerung der Drehzahldifferenz der beiden Räder, was hohe Motor- und Programmanforderungen erfordert. Wenn es nicht richtig eingestellt ist, dreht sich das Auto leicht auf der Stelle oder ist nicht in der Lage, den gewünschten Bogen zu ziehen. Die andere Art der Ackerman-Lenkstruktur ist komplexer und umfasst Pleuel und Winkelberechnungen, was eine große Herausforderung für die manuellen Fähigkeiten darstellt.

Möglicherweise stellen Sie fest, dass das Auto nach langem Kampf immer noch nicht gehorcht, der Wenderadius groß ist und der Weg krumm ist. Das Problem dahinter liegt oft darin, dass der Lenkaktuator nicht „gehorsam“ genug ist und Ihre Steueranweisungen nicht schnell und genau in den Ausschlagwinkel des Rades umsetzen kann. Das Aufkommen von Lenkgetrieben dient genau dazu, diese Art der Anforderung einer „präzisen Positionssteuerung“ zu lösen.

So erreichen Sie mit dem Lenkgetriebe eine präzise Lenkkontrolle

Das Lenkgetriebe umfasst einen Motor, ein Untersetzungsgetriebe und einen Positionsrückmeldekreis. Sie senden ein Zielwinkelsignal und dasServotreibt den Motor selbst an, sich zu drehen, erkennt den aktuellen Winkel in Echtzeit über das interne Potentiometer und stoppt erst, wenn die angegebene Position erreicht ist. Da dieser Prozess vollständig geschlossen ist, ist die Genauigkeit sehr hoch.

Das ist so, als würde man ein automatisiertes „Lenkrad“ in ein Auto einbauen. Sie sagen ihm einfach „30 Grad nach links drehen“ und der Rest erledigt sich. Sie müssen sich nicht um Details wie Motorgeschwindigkeit und Untersetzungsverhältnis kümmern, was die Komplexität der Steuerung und Programmierung erheblich vereinfacht. Bei innovativen Projekten bedeutet dies, dass Sie mehr Energie für die Kernfunktionalität aufwenden können.

Welche Parameter sollten bei der Auswahl eines Lenkgetriebes berücksichtigt werden?

Schauen Sie sich zunächst das Drehmoment an, die Einheit ist kg·cm. Sie bestimmt die „Stärke“ des Lenkgetriebes. Wenn Ihr Auto schwerer ist oder die Reifen auf unebenem Untergrund laufen, benötigen Sie einenServomit größerem Drehmoment, da es sich sonst möglicherweise nicht drehen lässt. Im Allgemeinen reicht es für ein Autoprojekt aus, ein Lenkgetriebe von 1,5 kg·cm bis 3 kg·cm zu verwenden.

Der zweite Punkt ist die Reaktionsgeschwindigkeit und Winkelgenauigkeit. Die Geschwindigkeit bestimmt, wie schnell die Lenkung ist, und die Genauigkeit beeinflusst, ob die endgültige Richtung korrekt ist. Diese beiden Parameter sind wichtig für Autos, die Hindernissen schnell ausweichen oder präzise Routen einschlagen müssen. Vergessen Sie außerdem nicht den Schnittstellentyp. Am häufigsten wird die PWM-Signalsteuerung verwendet. Stellen Sie sicher, dass Ihre Hauptsteuerplatine (z. B. STM32) das entsprechende Signal erzeugen kann.

So installieren Sie das Servo im Auto

Die gebräuchlichste Montagemethode ist eine „Kipphebel“-Verbindung. Befestigen Sie das Lenkgetriebe in der Mitte der Vorderseite des Fahrzeugchassis und verbinden Sie dann den Kipphebel des Lenkgetriebes über die Verbindungsstange mit dem Vorderrad-Drehgestell. Auf diese Weise schwingt das Servo nach links und rechts, um das Vorderrad nach links und rechts zu drehen. Achten Sie beim Einbau darauf, dass das Vorderrad gerade nach vorne zeigt, wenn sich das Servo in der Neutralstellung befindet.

Eine andere Möglichkeit ist der Direktantrieb. Die Abtriebswelle des Servos ist direkt koaxial mit der Lenkwelle des Vorderrads verbunden, sodass die Drehung des Servos direkt die Radlenkung antreibt. Diese Methode ist einfacher aufgebaut und weist nicht die durch die Pleuelstange verursachte virtuelle Position auf, erfordert jedoch ein ausreichendes Drehmoment des Lenkgetriebes und eine hohe Einbaukoaxialität. Je nach den zur Verfügung stehenden Materialien und Werkzeugen können Sie die geeignete Methode auswählen.

So programmieren Sie die Lenkgetriebelenkung

Am beliebtesten ist beispielsweise die Steuerung des Servos sehr einfach. Mit derServoBibliothek benötigt es nur ein paar Codezeilen. Definieren Sie zunächst die mit der Servosignalleitung verbundenen Pins und verwenden Sie dann dieschreiben()Funktion zum Schreiben eines Winkelwerts zwischen 0 und 180. Zum Beispiel.write(90)bringt das Servo in die neutrale Position zurück.

Um die Lenkung leichter zu machen, können Sie auch die verwendenschreiben()Gradweise Änderung oder Verwendung der FunktionKarte()Funktion, um Ihre Steuergrößen (z. B. Joystick-Messwerte) auf den Winkelbereich des Servos abzubilden. Durch die Programmierung können Sie problemlos eine Lenkung mit festem Winkel und eine proportionale Lenkung erreichen und das Auto sogar durch komplexe Pfade wie eine „S“-Form fahren lassen, was die Spielbarkeit erheblich erhöht.

Was sind die praktischen Vorteile der Verwendung?ein Lenkgetriebe zum Lenken eines Autos ?

Der größte Vorteil ist Zuverlässigkeit und Vorhersehbarkeit. Sie stellen einen Winkel ein und das Auto behält diesen Lenkzustand stabil bei, was die Wegplanung und -verfolgung erleichtert. Im Gegensatz dazu erfordert die Differentiallenkung eine kontinuierliche Anpassung und wird leicht durch Faktoren wie Bodenreibung gestört. Für Schulungen, Wettbewerbe oder die Entwicklung von Produktprototypen ist diese Stabilität von entscheidender Bedeutung.

Es reduziert die Schwierigkeit beim Entwurf mechanischer Strukturen erheblich. Sie benötigen kein kompliziertes Differenzial oder kompliziertes Gestänge, sondern nur ein Lenkgetriebe und eine einfache Befestigung, um ein brauchbares Lenksystem aufzubauen. Dies bedeutet, dass Projekte schneller von der Idee in die Realität übergehen können und die Kosten für Versuch und Irrtum geringer sind. Es eignet sich besonders für Freunde, die Produktinnovationen benötigen, um ihre Ideen schnell zu überprüfen.

Ich hoffe, dass diese Beiträge dazu beitragen können, Ihren Geist zu öffnen. Sind Sie schon einmal aufgrund von Lenkproblemen in Ihrem Auto steckengeblieben? Oder welche interessanten Projekte haben Sie mit Servos durchgeführt? Teilen Sie Ihre Erfahrungen und Fragen gerne im Kommentarbereich mit und vergessen Sie nicht, diesen Artikel zu liken und zu unterstützen, damit mehr Freunde in Not diesen Artikel sehen können!