- 輪式自主移動機器人編程實戰
- 李德編著
- 681字
- 2023-07-27 16:11:47
1.3 機器人的驅動方式
電動機是將電能轉換成動能的一種電磁裝置。
電動機根據不同標準可以劃分為很多類。例如,可分為交流、直流電動機,有刷、無刷電動機,單相和多相電動機等,圖1-8所示為直流電動機。在本書中,不會接觸太復雜的電動機。在弱電領域中,會用到常見的直流電動機。
電動機是一種電磁裝置,在電動機的金屬殼中會有兩片半圓的磁鐵貼合在電動機金屬殼內壁。有的讀者可能會感到奇怪,為什么這里會提到電動機內部的構造呢?
實際上電動機的磁性是可以影響到后期指南針電子羅盤系統設計的,因此電子羅盤的位置不能離電動機太近,否則測量不準確。

圖1-8 直流電動機
接下來做一個簡單的實驗對這個問題進行驗證。準備兩部智能手機,打開手機自帶的電子羅盤功能,每部手機經過畫“8”字校準后,可以看到指南針的指示方向幾乎一樣,如圖1-9所示。
若將一個直流電動機放到手機旁邊,可以明顯看到其中一部手機受到干擾,提示重新校準,如圖1-10所示。

圖1-9 正常顯示的指南針

圖1-10 受干擾的指南針
電動機的轉子(圖1-11)是由漆包線(材質一般為銅)按一定的順序和匝數纏繞而成的,電流經過線圈時產生的磁場和電動機本身自帶磁鐵的磁場,會產生異性相吸,同性相斥的物理作用。這里的關鍵是銅線是一種感性材料,電流經過時產生的電動勢會阻礙電流的經過,這也是電動機不能直接與控制器(單片機)的IO引腳直接連接的原因。因為電動勢很大時,會反向擊穿IO引腳,燒壞單片機控制器,所以單片機控制器與電動機之間要用專用的電動機驅動模塊,這也是問題(單片機能直接控制電動機嗎)的答案,本書會介紹L298N和TB6612FNG兩種驅動模塊。

圖1-11 電動機轉子
書中會使用GA370直流減速編碼電動機作為機器人的驅動。
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