Qual é a diferença entre um carro inteligente com ou sem caixa de direção? Simplificando: um é como dirigir um carro e o outro é como um tanque.

Você também está enfrentando uma questão: ao fazer um carro inteligente, você deve instalar uma caixa de direção? Algumas pessoas na Internet dizem que o volante é a alma, enquanto outras dizem que você ainda pode correr feliz sem o volante. Como alguém que já jogou com sete ou oito carros pequenos, posso dizer com certeza que a diferença entre os dois é muito grande e não existe bem ou mal absoluto. A chave depende de qual projeto você faz.

Quais são as vantagens de dirigir com caixa de direção?

Ao virar um carro com direção, é como girar o volante de um carro, e as rodas irão desviar ativamente. O maior benefício deste método de direção é o apontamento preciso. Especialmente em um carro rastreador que precisa percorrer a linha branca, oservopode responder rapidamente ao sinal PWM e permitir que a roda dianteira se mova de forma constante ao longo da linha. Você não precisa se preocupar com o carro ficar desleixado e pode se preocupar menos em depurá-lo.

️ Outra vantagem que passa facilmente despercebida é que oservovem com um conjunto de engrenagens de redução e feedback de posição. Isso significa que ele pode produzir muito torque e ainda girar as rodas mesmo se o carro for pesado e o solo for acidentado. Tentei usar um motor TT comum para dirigir e ele travou ao bater na borda do carpete. Depois de trocar a direção, passei diretamente por cima dela. A sensação de calma era realmente diferente.

Como conseguir direção sem caixa de direção

Carros sem caixa de direção geralmente contam com direção diferencial - ou seja, as rodas esquerda e direita giram em velocidades diferentes, como um tanque ou um robô varredor. A estrutura desta solução é extremamente simples. Pode funcionar com dois motores e roda universal e o custo é muito baixo. Muitos kits iniciais que custam dezenas de dólares fazem isso, e você pode até construir um carro funcionando em meia hora.

Mas o problema também é muito real: ele só pode girar no lugar ou desenhar um arco, e não pode desenhar uma trajetória de curva bonita como um carro real. Se você estiver construindo um carro de corrida ou precisar evitar obstáculos com precisão, a direção diferencial estará propensa a ultrapassar ou ultrapassar, e você precisará realizar a compensação PID no programa. Para ser franco, esta é uma solução adequada, mas não útil.

O que os novatos devem prestar atenção ao escolher uma caixa de direção?

Se você estiver entrando em contato comservoPela primeira vez, é recomendado começar com um servo de 9 gramas (como o SG90). É barato, leve, pode trabalhar de 3,3V a 6V e pode ser acionado por conexão direta na placa. A desvantagem é que as engrenagens de plástico não são resistentes a impactos e algumas batidas podem causar danos aos dentes. Se você estiver construindo um modelo off-road, basta instalar um servo de engrenagem metálica, por exemplo, embora seja importante, é prático de usar.

️ Há uma armadilha aqui: muitos novatos olham apenas para o torque e ignoram a largura da zona morta. A zona morta é a faixa onde o sinal muda, mas o servo não responde. Se for muito largo, a direção ficará lenta. Tente escolher um modelo com zona morta de ≤5 microssegundos. Taobao geralmente não escreve isso na página de detalhes. Você pode acessar o site oficial para verificar o manual de dados ou pesquisar diretamente por "direção de alta precisão" para filtrar.

É difícil instalar e depurar o mecanismo de direção?

É difícil dizer, mas é fácil dizer. Em termos de hardware, você precisa fazer um suporte servo, ou apenas comprar um suporte em forma de U com orelhas. Existem apenas três conexões - fios de alimentação, terra e sinal. Apenas não os conecte ao contrário. O que realmente leva tempo é ajustar a posição neutra: primeiro você precisa enviar um pulso de 1,5 ms para redefinir o servo para zero, depois endireitar manualmente a roda e, em seguida, travar o braço do servo.

Em termos de software, se você usá-lo, a biblioteca Servo.h já encapsula o PWM e você pode convertê-lo escrevendo duas linhas de código. A única coisa que você precisa prestar atenção é o aumento instantâneo da corrente quando o servo gira. Não compartilhe o mesmo regulador de tensão com o controle principal, pois é fácil de reinicializar. Recomenda-se usar uma fonte de alimentação separada ou um capacitor grande. Aprendi esse truque com um fabricante antigo e funciona repetidamente.

Realmente economiza dinheiro sem caixa de direção

Parece muito econômico no papel: um custa mais de 20 yuans, enquanto um par de motores TT mais rodas custa apenas mais de uma dúzia de yuans, e você também pode economizar dinheiro no suporte do servo e nas juntas esféricas. Se você está promovendo ciência para estudantes, dando experiência para crianças ou apenas precisa verificar o algoritmo do chassi móvel, a solução sem servo é extremamente econômica.

Mas se você incluir o custo do tempo de depuração, os resultados poderão ser revertidos. A direção de um carro sem direção envolve um algoritmo diferencial complexo. Você deve ajustar repetidamente a diferença de velocidade entre as rodas esquerda e direita. Se o atrito no solo for irregular, ele sairá diretamente do caminho. Embora o hardware da solução de direção seja mais caro, a lógica de controle é linear e o código pode ser escrito quase uma vez. Para ser franco, o que você economiza é dinheiro e o que você desperdiça é seu cabelo.

Como escolher um volante de carro inteligente

Minha sugestão é muito simples: para competições ou projetos como corridas, rastreamento e planejamento de trajetórias, escolha um servo digital para resposta rápida e alta precisão. Para transporte, travessia de obstáculos e articulação do braço do robô, escolha uma caixa de direção analógica de alto torque, feita de materiais duráveis. Quanto à pura diversão ou aos fundos apertados, a direção diferencial é completamente suficiente, não force.

Se você ainda deseja saber o desempenho real dos servos em diferentes faixas de preço, pode ir a uma determinada comunidade criativa e pesquisar por “avaliação de servidor”. Existem muitos projetos de código aberto que publicaram diagramas de formas de onda. Você também pode ir diretamente ao site oficial da marca. Por exemplo, Huasheng e Huasheng possuem guias de seleção detalhados. Basicamente, você não ficará desapontado ao comprar com base na lista de parâmetros.

Dito isso, gostaria de perguntar: Qual é a coisa mais difícil para você no projeto do carro que está em mãos agora: o preço da caixa de direção ou a dificuldade de depuração? Ou talvez você já tenha um plano que lhe agrada, mas não tem certeza se ele pode ser implementado? Bem-vindo a conversar sobre sua situação real na área de comentários. Escolherei algumas perguntas típicas e gravarei um vídeo de depuração para que todos possam ver. Se você achar este artigo útil, lembre-se de curtir, salvar e encaminhar para seu amigo que também brinca com carros~