掌控板+麦轮,Mixly + Blynk,让你的麦轮战甲嗨炸全场!

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麦熊战车

麦熊虽萌,可惜没有战斗力,对于麦轮战车来说好像缺了点什么。幸好这次有创客朋友的公司推出了一辆火力全开的”狄仁杰”麦轮战车,而且价格也很公道,相比大疆 S1 动辄快 3500 元的价格,简直良心多了。于是趁着手痒劲,赶紧入手一辆来试玩。为避免广告嫌疑,就不放购买链接和价格了,感兴趣的可以私戳或者留言。

跟大疆 S1 一样,”狄仁杰”战车也是需要你自己动手组装的,而且扩展性更高,可以说是相当硬核了!这篇文章主要记录我初次上手的组装和试玩的过程,并编写了一个简单的控制程序试玩一下。后面如果有时间,我会给大家分享更多的玩法。

这篇文章主要分为组装、电路、原理、控制四个部分,如果已经玩过的朋友,可以直接跳到自己感兴趣的章节,下面开始正式介绍。

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首先将 4 个 L 形电机支架用 M3×10mm 的螺丝和螺母固定到下层车架上,每个 L 形支架至少需要 2 颗螺丝固定在对角线上,如下图所示。当然为了更加牢固,也可以固定 4 颗螺丝。

安装电机

然后在下层车架上安装支撑铜柱,我们使用 M3×27mm 规格双通铜柱配合 M3×10mm 螺丝安装,安装位置如下图所示,注意找好孔位,前后对称的位置共 4 根铜柱。

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最后将上下两层车架对接安装到一起,使用 M3×10mm 螺丝在铜柱上拧紧即可,如下图所示。

安装麦轮

这里稍微介绍一下麦轮安装的位置关系。麦克纳姆轮由轮毂和辊子组成,轮毂是整个轮子的主体支架,辊子则是安装在轮毂上的鼓状物。麦轮的轮毂轴与辊子转轴呈 45° 角。理论上,这个夹角可以是任意值,但最常用的还是 45° 角。

o形

组装完车架和麦轮之后,就可以装上主控掌控板和扩展板盘古斧了,完成后效果如下图所示。

固定舵机

然后在弹夹上安装固定器和齿臂,两个侧面均需要安装齿臂,安装位置如图所示。

连接支架与水弹枪

然后在车架上安装水弹枪连接底座,注意调整好位置,避免水弹枪与后面的盘古斧碰到一起。

固定水弹枪

在水弹枪上安装储弹箱,注意安装的方向,使储弹箱下方的出弹口与水弹枪上的进弹口位置对准,如下图所示。

在电池盒上固定魔术贴

然后将电池盒推入盘古斧扩展板与上层车架支架的空间。有了魔术贴之后,就可以依靠摩擦力将电池盒固定紧了。

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电路篇

狄仁杰麦轮战车的主控采用了大家所熟知的掌控板,以及特别为掌控板和狄仁杰战车设计的盘古斧扩展板。盘古斧扩展板分 A、B 两板。A 板含内置锂电池、掌控板插槽。掌控板可直接插在盘古斧 A 板上,可以采用主板的 USB 电源口或者内置的锂电池进行供电。盘古斧 B 板含外接电源接口、电机接口。B 板需与 A 板结合才能使用,使用外接 6-18V 电压供电,此时最大电流可达 3A,最大电机驱动电流达 800mA,可同时接入 6 个 9g 舵机或 4 个直流电机。

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原理篇

麦轮车的运动方式千变万化,以 O 形结构为例,最常见的运动方式就至少包括以下 18 种。而以下 18 种运动方式中,又以第一排的 6 种方式最为常见。

狄仁杰运动方向规定

根据这个坐标规定,可以分别将 4 个麦轮的运动进行分解,分解成沿辊子轴向的速度分量和垂直辊子轴向的速度分量,其中垂直辊子轴向的速度分量是可以忽略的,如下图所示。下图中的 和 分别代表每个轮子到车架轴心的 轴方向和 轴方向的长度。

麦轮运动公式-狄仁杰版

上面的计算公式,分别对应狄仁杰麦轮战车 M1、M2、M3、M4 这 4 个轮子的速度。这个公式中,既包含了平行移动,也包含了转动,只要设置参数合理,理论上可以实现麦轮战车所有的运动方式。

公式中每个参数的意义如下图所示:

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控制篇

有了运动公式以后,就可以进行控制了。控制主要分为两个部分,一个是麦轮战车底层的运动控制,一个是遥控端的程序编写。

根据上面的公式,我们可以知道,每辆战车组装好造型之后, 和 都是固定不变的,因此要想控制一辆麦轮战车疯狂漂移,我们需要知道 3 个参数,分别是控制移动的 x 轴方向的速度分量 、y 轴方向的速度分量 和控制转动的速度 ,所以我们只需要两个摇杆就够了,一个摇杆用来控制移动,一个摇杆用来控制转动。是不是比一堆按钮要简化多了/p>

等等,还要加两个摇杆像狄仁杰战车也没配遥控器啊/p>

还记得狄仁杰战车的主控板是什么,掌控板!掌控板是不是具备蓝牙和 Wi-Fi 连接功能是不是可以用手机蓝牙连接控制了呢难道还要做个手机遥控的 App不是不可以啦,但是这里呢,我们用更简单的方法,我们可以用 Blynk 快速设计一个 App,来实现对狄仁杰战甲的控制。

Blynk 遥控器设计

首先来看看下图,这是我用 Blynk 设计的狄仁杰战甲的控制器。你没有看错,图片没有反,我是故意设计成横屏的,这样可以用一只手来控制移动(右边的遥控),用另一只手控制转动(左边的遥控)和武器(按钮)。手机与狄仁杰战甲之间通过 BLE 蓝牙连接。

新建blynk项目

然后分别拖出一个 模块、一个 模块和两个 模块,摆放位置如下图所示,当然你也可以根据自己的喜欢随意摆放。

组件设置

设置完以后,当你想要控制狄仁杰战甲的时候,只需要点击蓝牙标志,连接蓝牙后,就可以运行遥控程序了。注意这里的蓝牙名称,是下文中程序自定义的,我这边设置的蓝牙名称为 。

Mixly中选择掌控板

首先在初始化里面定义几个参数, 是用来存储 4 个电机中速度的最大值,后面会用到; 代表速度分析图中 的长度, 代表 的长度;、、、 分别代表 4 个麦轮(电机)的速度。注意,为了后面计算时不被取整影响,所以这里所有的变量参数都设置成了小数,后面其他函数中用到的参数也都是小数。

单轮基础运动控制函数

然后在定义一个取最大值函数 ,它是作用是获取 4 个值中的最大值,后面会用来比较 4 个速度值,并将最大的速度值存储在 变量中。

四轮复合控制函数

有了这几个函数以后,我们只要在 Blynk 上给它传输 、、 这 3 个变量就可以控制每个轮子的运动了。首先初始化 Blynk BLE 蓝牙连接,其中 Blynk 授权码填写你自己手机端产生的授权码,BLE 名称随意,取一个你自己喜欢的名字即可,这里我保持了默认的 没改。

blynk运动控制

然后再编写水弹枪武器控制程序,如下图所示

blynk武器控制

至此,狄仁杰战甲的基本控制程序就编写好了,当然你也可以添加更多功能,比如武器角度控制,灯光控制系统等,由于这篇文章只是简单的试玩,就暂时不展开了。完整的程序如下图所示。

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总结

体验篇就到这里啦,这篇文章只是简单分享了一种麦轮控制的玩法,实际上基于麦轮战车,我们还能拓展出更多玩法,比如漂移巡线、目标识别、图传跟踪、击打竞技等,后面有时间再慢慢跟大家分享。

最后来简单总结一下,麦轮战车的运动方式虽然比一般的小车要复杂一些,但是它的玩法也更多,硬核指数也更高,绝对是玩创客的朋友必玩的一个项目,而且 DIY 会更好玩哦。

这篇文章用到的狄仁杰麦轮战车不仅可以 DIY,还配备了掌控板做控制,加装了武器系统,后期更是可以加上图像识别、人工智能等更多酷炫狂拽的技能,不仅仅适合入门麦轮战车,更是后期玩进阶改装的绝佳选择!如果再配备 Blynk 控制系统,控制的灵活性就更高了,遥控端几乎可以不受硬件的限制,而且还不用增加任何材料成本,通过简单的拖拽,就能搞定一个复杂的 App,甚至还能加上类似大疆的图传系统,有空的朋友可以先去试试看哦。

最后再提醒一下:

提醒2

(这两句话,上一句出自汝州一中朱现伟老师,下一句出自穷玩猫牛老师)

全文完!

对了,Mixly 程序请到知识星球创客教育能量站下载:https://t.zsxq.com/yrFeAIm

Mixly1.0_Win_Beta(9.10)教师节特别版下载地址链接: https://pan.baidu.com/s/198c7eg-OGFKhSoEudkDbrw 提取码: cwc5

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来源:铁熊玩创客

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