Qual è la differenza tra un'auto intelligente con o senza sterzo? Per dirla semplicemente: uno è come guidare un'auto e l'altro è come un carro armato.

Sei anche alle prese con una domanda: quando costruisci un'auto intelligente, dovresti installare uno sterzo? Alcuni su Internet dicono che lo sterzo è l'anima, mentre altri dicono che si può ancora correre felicemente senza sterzo. Avendo giocato con sette o otto macchinine, posso dirtelo con certezza: la differenza tra le due è davvero grande e non esiste un bene o un male assoluto. La chiave dipende dal progetto che fai.

Quali sono i vantaggi di sterzare con scatola sterzo?

Quando si gira un'auto con una scatola dello sterzo, è come girare il volante di un'auto e le ruote si deflettono attivamente. Il più grande vantaggio di questo metodo di guida è il puntamento accurato. Soprattutto in un'auto da tracciamento che deve correre lungo la linea bianca, ilservopuò rispondere rapidamente al segnale PWM e consentire alla ruota anteriore di muoversi costantemente lungo la linea. Non devi preoccuparti che l'auto sia sciatta e puoi preoccuparti meno del debugging.

️ Un altro vantaggio che viene facilmente trascurato è che ilservoviene fornito con un set di riduttori e feedback di posizione. Ciò significa che può erogare molta coppia e continuare a far girare le ruote anche se l'auto è pesante e il terreno è accidentato. Ho provato a utilizzare un normale motore TT per sterzare e si è bloccato quando ha incontrato il bordo del tappeto. Dopo aver cambiato la scatola dello sterzo, l'ho investita direttamente. Il senso di calma era davvero diverso.

Come ottenere lo sterzo senza scatola dello sterzo

Le auto senza sterzo di solito si affidano allo sterzo differenziale, ovvero le ruote sinistra e destra ruotano a velocità diverse, come un carro armato o un robot spazzatore. La struttura di questa soluzione è estremamente semplice. Può funzionare con due motori e una ruota universale e il costo è molto basso. Molti kit di partenza che costano decine di dollari lo fanno e puoi persino costruire un'auto funzionante in mezz'ora.

Ma il problema è anche molto reale: può solo girare sul posto o tracciare un arco, e non può tracciare una bella traiettoria di svolta come una vera macchina. Se stai costruendo un'auto da corsa o hai bisogno di evitare ostacoli con precisione, lo sterzo differenziale tende a superare o sottoelongare ed è necessario eseguire la compensazione PID nel programma. Per dirla senza mezzi termini, si tratta di una soluzione adeguata ma non utile.

A cosa dovrebbero prestare attenzione i neofiti quando scelgono una scatola dello sterzo?

Se entri in contatto conservoSe è la prima volta, si consiglia di iniziare con un servo da 9 grammi (come SG90). È economico, leggero, può funzionare da 3,3 V a 6 V e può essere pilotato tramite connessione diretta alla scheda. Lo svantaggio è che gli ingranaggi in plastica non sono resistenti agli urti e qualche urto può causare danni ai denti. Se stai costruendo un modello fuoristrada, basterà installare, ad esempio, un servo del cambio in metallo, anche se è importante, è pratico da usare.

️ Qui c'è una trappola: molti principianti guardano solo la coppia e ignorano l'ampiezza della zona morta. La zona morta è l'intervallo in cui il segnale cambia ma il servo non risponde. Se è troppo largo, lo sterzo sarà lento. Prova a scegliere un modello con una zona morta di ≤5 microsecondi. Taobao generalmente non lo scrive nella pagina dei dettagli. Puoi andare sul sito ufficiale per controllare il manuale dei dati o cercare direttamente "sterzo ad alta precisione" per filtrare.

È difficile installare ed eseguire il debug della scatola dello sterzo?

È difficile da dire, ma è facile a dirsi. In termini di hardware, è necessario realizzare una staffa per il servo o semplicemente acquistare una staffa a forma di U con orecchie. Ci sono solo tre connessioni: cavi di alimentazione, terra e segnale. Basta non collegarli al contrario. Ciò che richiede davvero tempo è la regolazione della posizione neutra: devi prima inviare un impulso da 1,5 ms per ripristinare il servo a zero, quindi raddrizzare manualmente la ruota e quindi bloccare il braccio del servo.

In termini di software, se lo usi, la libreria Servo.h ha già incapsulato PWM e puoi convertirlo scrivendo due righe di codice. L'unica cosa a cui devi prestare attenzione è il picco di corrente istantaneo quando il servo ruota. Non condividere lo stesso regolatore di tensione con il controllo principale poiché è facile da ripristinare. Si consiglia di utilizzare un alimentatore separato o di utilizzare un condensatore di grandi dimensioni. Ho imparato questo trucco da un vecchio produttore e funziona ripetutamente.

Si risparmia davvero senza sterzo

Sulla carta sembra davvero economico: uno costa più di 20 yuan, mentre una coppia di motori TT più ruote costa solo più di una dozzina di yuan, e puoi anche risparmiare denaro sulla staffa del servo e sui giunti sferici. Se stai divulgando la scienza per gli studenti, offrendo esperienze ai bambini o semplicemente hai bisogno di verificare l'algoritmo del telaio mobile, la soluzione senza servo è estremamente conveniente.

Ma se si include il costo del tempo di debug, i risultati potrebbero essere invertiti. Lo sterzo di un'auto senza cambio coinvolge un complesso algoritmo differenziale. È necessario regolare ripetutamente la differenza di velocità tra le ruote sinistra e destra. Se l'attrito sul terreno non è uniforme, andrà direttamente fuori pista. Sebbene l’hardware della soluzione di sterzo sia più costoso, la logica di controllo è lineare e il codice può essere scritto quasi una volta. Per dirla senza mezzi termini, ciò che risparmi sono soldi e ciò che sprechi sono i tuoi capelli.

Come scegliere uno sterzo per auto intelligente

Il mio suggerimento è molto semplice: per competizioni o progetti come corse, tracciamento e pianificazione del percorso, scegli un servo digitale per una risposta rapida e un'elevata precisione. Per il trasporto, il superamento degli ostacoli e il collegamento del braccio del robot, scegli uno sterzo analogico a coppia elevata, realizzato con materiali durevoli. Per quanto riguarda il puro divertimento o i fondi risicati, lo sterzo differenziale è del tutto sufficiente, non forzatelo.

Se vuoi ancora conoscere le reali prestazioni dei servi a diversi prezzi, puoi andare in una certa comunità creativa e cercare "valutazione server". Esistono molti progetti open source che hanno pubblicato diagrammi di forme d'onda. Puoi anche andare direttamente al sito ufficiale del marchio. Ad esempio, Huasheng e Huasheng hanno guide di selezione dettagliate. Fondamentalmente non rimarrai deluso quando acquisti in base all'elenco dei parametri.

Detto questo, vorrei chiederti: qual è per te la cosa più difficile del progetto automobilistico che stai realizzando adesso: il prezzo dello sterzo o la difficoltà del debug? O forse hai già un piano che ti piace, ma non sei sicuro che possa essere implementato? Benvenuto per parlare della tua situazione reale nell'area commenti. Sceglierò alcune domande tipiche e registrerò un video di debug affinché tutti possano vederlo. Se trovi utile questo articolo, ricordati di metterlo mi piace, salvarlo e inoltrarlo al tuo amico che sta giocando anche lui con le macchinine~