RM 2019 萝卜开会-从焊板到「眼瞎」,如何打造最强机器人硬件?精彩问答

2018-11-28



本报记者小R 11月16日晚电,RoboMaster 2019赛季第四期《萝卜开会——从焊板到「眼瞎」,如何打造最强机器人硬件?》

 

直播于北京时间11月16日晚8时准时开播,本期主讲人为自称小白的RM硬件工程师小白鑫鑫。

 

直播过程中,嘉宾为我们系统地讲解了硬件设计的方法论,以及解答了本期节目过程中的一些观众提问。小R为大家总结了部分精彩问答如下:


1.  布线的时候信号线繁多应该怎么整理?有没有好的收纳工具呀?

可以按分类整理:比如控制线扎一起,电源线扎一起,功率电路线扎一起,调试用的线扎一起等等,那些会经常插拔或者更换线的可以考虑不扎。可以使用线扣或者绕线组,另外,如果是自己layout板子,可以将一些信号线(比如电机+霍尔+编码器通信线走到一起)合成一个多pin的连接器。


2. 想问一下滑环的使用注意。

根据自己的使用需求(是否有强电流、高速信号等通过),购买合适的电滑环;需要实际上机测试电滑环和电机之间是否有相互干扰,假如没有干扰即可使用。


3. 还有就是如何布置线路能方便检修。

尽量功能一致的线一起走,或者分模块走,不经常动到的线或者较难损坏的线可以布置在里面,用于调试的或者经常插拔的线要优先考虑装配的便捷性。


4. 官方板子上的那层保护外壳特好看,是什么材料,是怎么做的?

材料为PVC泡棉,需要定制刀模切割出特定形状。


5. 多层板推荐用AD吗,学画多层板的话有什么教程视频或者推荐的书吗?

AD是大学生入门画板工具,推荐从AD学起;另外,有了AD的基础的同学可以使用ORCAD画原理图,Allergo画PCB;也可以使用PADS画,外面的公司基本 这几个软件;书籍的话暂时没有推荐,网上视频很多,可以找一两篇实践性的文档,例如《手把手教你使用allergo画一块PCB》这一类的文章,然后在自己实践的过程中去进一步学习。


6. 机器运转过沉重开关内的弹簧抖动会产生不确定的震荡,然后后面的脉冲电路就会产生许多脉冲然后影响使用,如何用硬件方法消除这种震荡的影响?

结构上是否可以使用一些缓冲的措施减少弹簧的震动;假如不行,一般弹簧的震动频率较低,可以使用一定的高通滤波器滤出;另外,为什么开关的抖动会对脉冲电路有影响,能够去掉这一块电路或者使用其他功能电路,避开这种开关弹簧抖动的影响。


7. mpu6050值飘能用什么硬件滤波解决吗?

一般都是软件滤波;值漂基本都是温度造成,首先假如陀螺仪与其他模块做成 一块PCB,在设计的时候务必要使用孤岛掏空结构;另外可以使用温度闭环控制,类似开发板上使用加热电阻,维持陀螺仪附近区域的温度恒定。


8. 电流,电机转动对mpu6050的值会不会有影响?影响大吗?用铝膜把电机包起来会不会好点,如果有用mpu9250可不可以消除这种影响?

理论上影响不大,但是假如电流波动大导致的MPU6050的电源纹波大,会导致输出不准确;MPU9250并不能消除这种影响。


9. 请问对于超级电容在赛场上的表现,官方有什么想法?之后会出台一系列规则来限制超级电容吗?

今年还不会限制电容。随着比赛的进步,会在将来比赛中考虑限制容量等。


10. 请问对步兵底盘的布线方面,有什么建议或教程之类么?

可以将控制线扎一起,电源线扎一起,功率电路线扎一起,调试用的线扎一起等等;另外,如果是自己layout板子,可以将一些信号线(比如电机+霍尔+编码器通信线走到一起)合成一个多pin的连接器;减少线束。


11.  请问官方在年前会不会推出新的主控板或者转接板这类商品?如果有,大概几月发售?

暂时不推新的主控或者转接板。


12. 底盘功率超限的硬件方案有哪些?

目前很多学校用的超级电容方案,可以高校间进一步沟通交流有其他方案,但前提是不可违背比赛规则。


13. 如果板子出现问题的话,有什么比较有条理的科学查板调试思路吗?

首先查该问题的模块电路是否短路或者开路,电源是否正常(这是第一步);电源没问题后模块上的信号波形或者各直流点的电压;这两步是基本的操作。其他的定位方法视不同情况而定,比如可以通过一块其他正常的板子,比对两者之间的波形差异,或者断开其他模块,单纯调试这个模块是否有问题等等用于排除其他因素。


14. 有什么方法可以降低硬件研发的成本吗?

使用低成本的我器件;前期多花点时间调研方案,分析可行性后再做详细设计,避免投出去的板子回来功能失败,浪费人力物力时间;基于前人的基础开发,避免设计多个不切实际的方案等。