2015年06月 文档列表

3D打印的电滑板支架

最近在写电滑板的攻略,很多朋友问我那个带法兰盘的支架在哪里买的。不幸的是,那个淘宝卖家已经不生产了。
其实,电滑板的机械部分,最麻烦的就是固定那一对减速齿轮,解决方法有两种:
1. 找一家专门DIY电滑板的淘宝店,把同步轮、固定支架和滑板后桥一起买回来;
2. 使用轮毂电机,也就是把电机直接做到轮子里去。
其中第二种对机械的要求更高,有一位叫 David 的同学正在尝试制作,这里先不提。
对于第一种,目前淘宝上的支架很多需要对后桥进行加工才能安装,实际上并没有通用性。
前不久正好我最好用的支架断了,重新做一个非常麻烦,于是试着用3D打印了一个支架,没想到非常好用!

Step 1: 3D建模

3D打印模型 - 电动滑板支架

3D打印模型 - 电动滑板支架

因为常见的滑板后桥是铸造出来的,它的尺寸是逐渐过渡的,而且有两条加强筋。

这给3D建模量尺寸带来了很大的麻烦,只能量个大概,我试打了几次以后,才得到比较合适的尺寸。
模型文件有点儿大,请到百度云上下载:http://pan.baidu.com/s/1kTms88v

Step 2: 打印模型

电动滑板支架

电动滑板支架

因为这个支架需要承受高速旋转的电机,所以必须要结实。

我们平常打印东西的时候,填充率一般设置为 20% 左右,里面都是空心的。
对于这个件,我设置过100%(实心)、90%和80% 几种填充率,总的来说,貌似80%就足够结实了。为了安全起见,我还是最终使用了90%来打印。
另外需要注意的是,3D打印机是有一定误差的,尤其是需要精确装配的件来说,如果你的尺寸刚刚好,那么基本意味着会塞不进去。因为打印出来的孔常常会比设置的尺寸小一点点(0.2~0.4毫米)。所以对于这种要装配的连接支架,我把所有的孔直径都加大了0.5mm。

Step 3: 打印大齿轮裙边

有机玻璃切的裙边
有机玻璃切的裙边
3D打印的齿轮挡边

3D打印的齿轮挡边

效果对比,简直是高富帅对穷矮搓

效果对比,简直是高富帅对穷矮搓

在没有3D打印机之前,我最喜欢的东西是有机玻璃板、电转、锉刀等,因为可以加工简单的小件。

例如轮子上大齿轮盘的挡边,之前就是用有机玻璃板锯出来的。你可以看到它的边缘跟狗啃过的一样,非常糟糕。
使用3D打印之后,就可以简单的建个模型打印出来了。
只要尺寸量的没有问题,打出来就是刚刚好。这个模型打印大概需要1个小时,而以前则需要干几个小时的体力活。

Step 4: 安装

3d打印的电动滑板支架测试

3d打印的电动滑板支架测试

总装时间到……
看上去效果不错

看上去效果不错

支架跟后桥,不太容易做到完全没有缝隙。但是不要紧,有一种叫做环氧树脂的胶水,也叫金属胶或AB胶,据说粘好之后的强度跟焊接相当。我这里就用了AB胶来固定支架,总装效果看上去还不错吧!
大家可能非常担心3D打印件的强度和耐磨损情况,说实话我也不知道。
等我跑几天之后,再跟大家反馈它的性能 :)

电滑板攻略-手持遥控器

上周玩了几天无线供电的磁悬浮彩灯,耽误了一点儿时间,今天继续写滑板攻略 :)

说起遥控器,之前我们也提到过,目前市面上常见的电滑板遥控是这样滴:
枪型遥控器

枪型遥控器

这个就是所谓的“枪式遥控器”,它的操作是向后扣扳机加速、向前推扳机刹车。这种遥控器最早用于车模,跟航模遥控器相比,优点是可以单手操作(其实也不知道另一只手该干什么)
但是车模跟人在上面的滑板完全不一样,这种设计非常反人类。尤其是当遇到危险的时候,很多人下意识的会握拳,结果就是加速的更厉害。
据说某位清华美院的学生,毕设打算改进电滑板,结果启动滑板的瞬间一紧张,直接把扳机捏到了头,于是就骨折住院了……
所以我使用游戏手柄中常见的摇杆来作为手持遥控器,这个是我用洞洞板焊出来的手板:
摇杆式手持滑板遥控器

摇杆式手持滑板遥控器

这个洞洞板其实手感挺不错的,由于到处都是飞线,必须用黑胶布包裹起来,不然很容易短路(比如扔到金属桌面上的时候)。
后来用这个板的原型,在网上找了一家工厂开了模,做了一些专业一点儿的小板子:
摇杆式手持滑板遥控器
摇杆式手持滑板遥控器
摇杆式手持滑板遥控器

摇杆式手持滑板遥控器

工厂做出来的小板子小巧多了,看上去也很精致,不过也有朋友吐槽说太小了手不好抓……好吧,兄弟,咱们可以粘一块长电池用来改进手感 :)
这个手持遥控器的功能包括:1. 向前推加速,向后拉刹车;
2. 按下按钮,会触发滑板上的某个开关,暂定为小喇叭;
3. 蓝牙连接成功后,Arduino的13号管脚灯会快速闪烁;
4. 检测电量,当电池亏电时,小喇叭会滴滴响;
5. 当滑板电量不足时,遥控器也会滴滴响;
电路图如下:
电滑板遥控器-电路原理图

电滑板遥控器-电路原理图

其中的Joystick就是摇杆,它可以前后左右的摇动,并且自带一个可以按下的按钮。注意这里要使用3.3V,8M的Arduino Pro Mini。因为锂电池供电的电压是4V左右,如果使用5V,16M的Arduino板可能会无法带动,还需要额外的一个升压芯片。
源代码如下,博客上的代码高亮显示不知道为什么不好用了,直接贴成图吧,文字版本的到这里看 http://www.chuangkoo.com/blog/42

电滑板遥控器-源代码

电滑板遥控器-源代码

其中的CruiseMode是巡航模式,请大家忽略吧,那是很久之前设想的一个功能:在一定速度的时候按下摇杆按钮,滑板就会保持当前的速度进行巡航,玩家可以松开遥控器了。在需要刹车的时候,再按一下摇杆按钮,或者直接刹车,都会退出这个巡航模式。
现在回想起来,这真是个“为用户着想”的反面教材,玩电滑板的时候,最主要的是安全,在此基础上是易操作。把手柄放开,在危险时又急急忙忙拿起来操作,这本身就够危险的了。
最近,这个遥控器又有了新的版本,手感好多了。这里先卖一个关子,等后续攻略写完之后再继续改进。
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另外,我建了一个电动滑板的小组,如果有朋友想讨论的话,可以猛戳链接进行讨论,谢谢!

无线供电的磁悬浮灯

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上次发了一个磁悬浮的彩灯,好多人问我灯是怎么亮的,我只好很尴尬的解释“其实我是放了一块电池在里面”
现在终于可以体面的宣布:这个彩灯已经是无线供电的了。

Step 1: 无线供电模块

无线供电模块

无线供电模块

说起无线供电模块,其实没有那么神秘。大家在高中的时候,应该都做过电磁耦合的实验,变压器就是用的这个原理。

两组一样的线圈,其中一个如果加上了交变的电流,就会产生交变的磁场,从而在另外一组线圈里也产生出电流。
如果你觉得供电模块的效果不好,也可以自己重新绕一组线圈,绕的匝数适当多一点儿可以增加传输距离。
我小的时候,家附近有一做广播电台的发射塔。附近的居民有的在家里会接一种线圈,可以点亮灯泡用于照明,真是高手在民间!

Step 2: 继续打印灯座

悬浮灯的灯座

悬浮灯的灯座

由于要把一个线圈嵌入底座,所以这次的底座要比上次大一点儿,STL的图在附近中可以下载。

附件:

Step 3: 成功悬浮

无线供电的磁悬浮灯泡

无线供电的磁悬浮灯泡

最终效果就是最上面的GIF了。需要说明的是,这次使用的是一种非常简易的方案:在原有的磁悬浮之上叠加了一个无线供电模块,也就是说把两套系统简单的拼装在一起。

真正高性能的磁悬浮+无线供电,应该是把用于无线发电的高频交变电磁场,叠加在用于平衡的四个大线圈之上。类似于电话和宽带可以使用同一个线路。这个等之后有空再继续做 :)