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做一辆可以自由航行的全向独轮电动自行车能行吗?这是之前打造的双向球轮电动自行车, 整个设备主要由两个大球轮以及六个万向轮共同构成,它可以实现原地三百六十度的转圈以及侧方位的倒车入库。今天在原来的基础上再次升级改造,做一辆更加有趣的独轮车车。 这是一个能够直立行走的独角机器人模型,他之所以能够做到屹立不倒,还得益于下方的三个万向轮,整个大轮子由多个小轮子共同交叉拼接而成, 向前或向后小轮子轴承做纵向的旋转支撑变化,向左或向右才运用到。大轮子的轴承运动设计的思路非常的简单,上边的三个万向轮抱紧着下边的大球轮,在与重心做反向的变化,他就可以直立行走。 三 d 打印从动轮的轴套准备一斤五百克的合金钢材用于制作轴承,两块部件放到台前上,将其压紧,合二为一,剩下的按此方式批量的复制操作下来即可。大齿轮的上方装上一块合金齿轮,然后再把小轮子卡进去,同样的批量复制安装上去, 增加为两块,使每一个轮子均匀接触面,保持着联系,防止打滑,同时也是为了能够精准的控制到球面。从动轮 侧边装上一块皮带齿轮,后边在由电机带动着轮子转动,设计了三个轮子,同样的搓三个出来就可以 准备三个四十八伏的高速无刷电机,这种电机转速高,速度快,在不复杂的情况下,每增加一伏特的电压就会提高一百二十二 pm 的 转速,三块 off 四伏电机的控制面板, 精准的控制电机可以检测到毫米级别,搭配铝板框架组装三个出来就行。三 d 打印电机安装框架,中间装上轴承固定,轮轨设计的是卡扣模式,后期可以将整个部件拆卸下来随意的更换。中间装上转子轴承,加上一个方形的转接部件, 电机的前方还要安装皮带驱动齿轮出来,由小齿轮转五圈,大齿轮转一圈,增加发动机的扭矩。 车身的框架均用这种硬度更高的铝合金方材搭建而成,简单的组装拼接,拧紧螺丝固定上去即可。 三个主动轮算是组装完毕,测试了一下,每个轮子都转的相当的丝滑,而且还在电机的前方装上了辅助支撑轮,电机高速旋转时,可以保证电机正常运行,防止皮带脱落, 放在桌面上可以正常的原地旋转。那么把大球轮拿过来放上去,效果又是怎么样的呢?四周的一圈贴上更加显眼的贴纸,更好的观察到每个部位的旋转情况。 按照正常的左右转弯的话,三个大轮子都在做六十度夹角的旋转变化,而小轮子则保持着不动。 当原地转圈实现三百六十度旋转时,三个大轮子都不动,只有小轮子在做横向的旋转变化。所以说要想实现原地转圈问题还是有点大的, 除非在轮子的一侧再添加一个主动轮,或者说把轮子更改为横向的,这样才可以做原地转圈。但设计的这个轮子与另外的一个主动轮刚好形成一个六十度的夹角,根据特殊三角函数的计算,余弦等于零边比斜边的二分之一, 也就是说两个轮子的斜边相加起来,可以与另外的一个轮子转速相匹配,中间的这个轮子转一圈,另外的两个轮子转半圈,他们仨会形成一个等比例的转速差比, 就是利用这个比例就可以实现向前、向后、向左、向右的方向变化。把主动驱动轮放上去,三个夹角的比例不匹配,坐在这里的话很容易出现失衡,增加电机的负载扭矩,改变方向,后边在前方装上两个扶手,握把即可。 电源的话用六坨四千毫安的电池包供电,两两块串联增大电压,三三块并列,增加电池的续航能力。 十二伏五百安的继电器搭配旋转开关做电流的闭合,用 i m u 八六的模块实时监控着电机的运动姿态听息。四点一的开发版作为整个设备的控制系统,读取 m u 数据,运行着 pid 的 平衡算法,通过看线控制着电机驱动加速 连接电脑。从右上方的曲线图可以清晰的观测到,不管是上下还是左右,每一条曲线都是灵敏的,扑捉得到的好。现在把驱动系统放到球轮上测试看一下效果怎么样。 嗯,这小家伙还是非常哇塞的哈,在静态的情况下,就像一个独轮球椅一样,真正的做到屹立不倒翁了。 放上坐垫,人坐上去会不会倒呢? 第一次玩这小家伙还是要慢一点操作哈。 嗯,还是可以的嘛,一个五六十公斤的人坐上去,他也能保证不掉落下来,只是后面差一个脚踏板,前方也还差一双握把,左右移动的话完全依靠重心进行平移。 三 d 打印了一个弹簧转子,握把上下两边各有两颗霍尔传感器监控着,中间则装上了一块强磁铁,通过旋转手柄感应着磁力的旋转角度。左右两边各制作了一个,一边主要控制着前进与后退,另外一个主要用来充当刹车的手柄, 后方制作了一个简易的脚踏板,双脚可以停放在这里。好,现在到更大空间来测试看一下效果怎么样。正常的骑行绕圈的话也是没什么问题, 上点难度做避障行走的话,问题马上就出来了。其最开始设计的为垂直万向轮,灵敏度相比于横向的肯定是没那么好的, 这也是意料之中的情况了,操控的角度完全依靠重心来实现,而且还没有添加陀螺仪传感器。想了一个办法,手上拿着一块挡风板,通过反方向扇风已获得反作用力,右手用力扇的话,哎,效果出奇意外的好,整个车子马上做反方向的转弯了。 为了验证这个理论到底行不行,用热熔胶粘接了一块简易的手持挡风板,右手拿着启动车车,整个设备立马向右旋转转圈运动, 而左手拿的话,整个车车又向左转圈运动了,说明这个方法还是行得通的。要想实现左右拐弯变化的话,后边只需要在两边添加一对强劲风扇就可以充当方向舵了。 其最主要的还是这辆独轮球形电动自行车还是相当有科技理念感的,打破传统的单面轮,创新立体的球形轮。好了,今天的视频就到这里,我们下次再见。



我之前花了三百多给我儿子弄了一套玩具,结果人家不稀罕,跟乐高差不多,遥控器,两个电机,电池盒,好像是什么车轱辘都给带着呢。你说现在小孩狂的这玩意都不稀罕,咱们八零后小时候要有一套这个玩具。那不得是全村老大,我给你们看看都能组装啥拼装图纸。 哎,图纸哪去了,应该在下面。没有没有,都都都找了,没有,这咋拼呢?因为我现在手里没有图纸,所以就给他简单做一个小的遥控车 安装这个就是遥控的,然后这里选择到一,这个也选择到一, 这边再给它加一个 这个简易的小遥控车就组装完了,试试能不能走。 因为没有给他制作转向机,所以现在只能前后。 我记得当时有二十多套图纸啊,有遥控的,还有不带遥控的。我这现在是没有图纸了,自己瞎拼的,玩起来真的挺有意思的。家里要是有小孩的话,我强烈推荐,非常锻炼思维能力。


哈喽,小朋友们,大朋友们大家好,今天呢,老师给大家带来的是一个小推车, 大家注意看我们的两张图片,左边的小朋友们认识,知道他是什么吗?是的,他就是超市的购物小推车,可以放买来的东西,当然要是小朋友们走累了,也可以坐下来休息休息。 嗯,那右边的呢?嗯,这个车好奇怪,只有一个轮子,好像我都没有见过呢。 他呀,就像他的轮子一样,他的名字叫做独轮手推车,虽然我们 现在已经很少见到了,但其实啊,他的历史可是非常非常的长,从我们的汉朝开始就有在使用了。 好了,今天我们就照着他的样子来搭一个迷你独轮小推车,我们的的零件都已经准备好了,我们首先从轮子开始, 轮子呢一个轮子,然后我们用轴把它穿过去, 为了保持呢他的固定性,给他加一个吃,嗯, ok, 为了保持那个对称呢,我们在这边给他加一个轴,套 好了,再加一个横梁, 看一下他的移动效果,嗯,还不错。 好了,我们注意观察我们的独轮车,他的中间部分呢是车厢,我们用这个直角的横梁来代替,先把呢两个横梁做一个固定, ok, 然后呢,我们把车厢呢和车轮呢连接在一起,还是用栓 这边一样的固定在一起。 好吧,我们把这个特价拆下来, ok, 再把它装回去。 好了,我们现在车厢轮子这都有了,接下来就是扶手,嗯,我们的扶手呢要和我们的车厢呢固定在一起,我们先来固定一个, 哎,固定好了,大家有没有发现我们的扶手呢是会自由的旋转的,那么当我们再加一个栓的时候呢? 哎,你再去摇动发现,哎,我们的扶手已经非常牢固的和车厢连接在了一起,这就是我们在乐高搭建中 常用的一个手法,两点固定法。两点固定法我们都会用,但其实呢,它是一个非常非常常见的一个数学定理,叫做两点确定一条直线, 所以两个就够,不需要三个,也不需要更多,我们照样的把右边的扶手也给加上。 好了,我们的扶手已经非常稳固的加长。紧接着呢, 我们还有注意观察独轮车运动的时候,一个轮子停下来的时候呢,他有两个支架,我们把支架装上。 那你在干什么? 好了,我们的小黑车就组装完成,现在要带着我们的奥特曼去打怪兽了,我们下节课再见。拜拜。

灵活的独轮车,即使独轮也能转向。有两条履带组成,控制履带前后运动即可。转向、旋转、跳跃,我闭着眼。


妈妈搭的独轮车 versus 我搭的独轮车 我搭的独轮车。 oh god, please no。


老子们我自己做制作了一个遥控车, 你接受一下。做的这个车是怎么做的?我这个车是 一个马达,在这里转动他这个齿轮。本来以为他每天就只会凭简单的积木玩小车模型,没想到今天直接惊艳全家!全程自己组装, 借油控一键反复调试走位,终于做出了能跑能控的乐高专属赛车。看着他认真专注的小模样,真的瞬间被治愈了!六岁的专注力和动手能力也太厉害了吧! 从小爱赛车,爱越高,把喜欢的事认真做到极致,这大概就是小朋友最闪闪发光的样子。


一期咱来升级一下这个遥控大脚车,四电机四轮驱动大脚车。呃,买的这个叫可以横着走的,叫迈克纳姆轮, 之前买了四个有次品,然后又买了四个,这个当时没有全部装完,装完之后我发现这个轮子真的太重了,比这个大脚车轮子要重很多,我就我有点怀疑这个就是这个电机的动力,能不能把这个轮子给转起来, 如果说能转起来的话,哦,就这个动力这个重量的话,估计这个攀爬能力应该会大打折扣,有可能还不如这个轮胎好。这个轮胎你别看大吧,其实它很轻的,而且还有一定的弹性,抓力力也很好。嗯,来我把它换上试一下吧。呃,双电源四电机, 试试这个,这个配置能把它带起来吗?这个轮子装上了,装上了以后太重了,这四个轮子比这四个电机加电池加起来还要重,非常的重。我给你们演示一下,比如说先前进后退, 而且它噪音非常的大, 噪音非常的大,但是呃,力量和速度还可以,可能是我四电机的原因,这个动力还可以 哦,呵呵,桌子太滑了。然后给你们演示它一侧转, 然后这一侧转, 动力还可以,就是不是很好操控,因为这个四个电机我设置了呃,两个遥控器,这两个遥控器的话设置的是 ab, ab 联动的话,序号有点相反, 然后我把这个 ab 联动取消,然后四个轮子单独转。你们再看一下,现在就是前后轮子不联动了,这是一个轮子转的效果, 然后这是一侧的效果,这一侧的效果就有点像那个螃蟹横行了,看到吗?横着走,然后 这是对角线的轮子转,这是后面的轮子,这是对角线。对角线看,这是对角线, 然后另一个对角线, 呵,这个双遥控遥控的有点乱,就是整体还行,尝尝鲜。还行,但是可玩性的话,我感觉没有什么可玩性。 嗯,就这种轮子在桌子面上会打滑,估计在地板上会好一点,但是真正的你要上这个泥地上或者上一些土路上啊,这里面就塞满了泥土了,说实话不是很好打理。嗯,没有想象中好玩,也没有想象中那么顺滑,就是那种 让这个车斜着走的那种效果,感觉没有那个效果,说实话还有点失望,但是看起来是挺酷的。看起来挺酷,但是不实用。如果说你真真想玩大脚车的话,还是得上这种轮胎,这种轮胎又轻又有弹性,你看, 而且这个也好打理,不怕有泥,这个有泥的话一冲就可以。好久没拼遥控车了,这几个还都是原来拼的。本来说原来这个拼了一个后驱的,后来又改成了个四驱的,四驱带减震的。这个是单电机的。 呃,其实这个轴轴距做的稍微有点长,但是这个整体的效果也挺好的,就是轮胎有点小,但是我想过把它换成这个大轮胎,这个单电机要是带大轮胎的话,稍微有点吃力。后续我想把这个结构改成双电机 再试一试,或者买一个那个红豹的电机,买个大马力的电机试一试,然后这一个这个是框架式的,这个比较牢固,这个是双电机的双电机,然后用齿轮转动的 这个当时这个也挺好玩的,而且非常的牢固,这框架式的非常的牢固,适合攀爬。然后用的这个电机,这个电机还挺有力量的,就是有个有一个缺点,就是这个大脚车还是不够大, 不大以后呢?就是底盘有点矮,你看底盘有点矮,后续我看看有没有这个轮胎再窄一点的,这个直径再大点的轮胎换上, 或者后续等你们不催更的时候,我想再拼几辆遥控类型的 moc 或者遥控履带式的一些攀爬车,看看有没有实现能更好的方案。