24年电赛小车H题编码器咨询

Question

我目前想根据2024年电赛的H题做小车，但不知道编码器和电机怎么选择。
1.我想知道24电赛H题有必要用到编码器吗？如果用到用什么编码器比较合适呢？若用推荐编码器类型。
2.电机我选用直流减速电机，那我应该选自带编码器的还是不带的呢？如果不带编码器的话，那么我该怎么去实现呢？有没有不带编码器的方案？下图中的电机怎么样？
3.那个小车是做几轮的比较合适呢？哪一轮做起来比较简单，比较容易实现和调试呢？
4.如果有没有考虑到的因素和 条件，请指出来，谢谢！

Answer 1

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# 2024年电赛H题小车编码器与电机选择建议

1. 编码器选择问题

是否需要编码器

根据电赛H题通常的要求(循迹、测距、速度控制等)，编码器是很有必要的。它能提供：

• 精确的速度测量
• 行驶距离计算
• 闭环速度控制
• 提高运动控制精度

推荐编码器类型

对于电赛小车，推荐以下几种编码器：

1. 增量式光电编码器

   • 分辨率：建议选择200-600 CPR(每转脉冲数)
   • 推荐型号：欧姆龙E6A2-CW3C、E6B2-CWZ6C

2. 霍尔编码器

   • 成本较低，抗干扰能力强
   • 推荐型号：AS5047P、TLE5012B

3. 电机自带编码器

   • 一体化设计，安装方便
   • 推荐型号：JGA25-370电机带编码器版本

2. 电机选择问题

自带编码器 vs 不带编码器

建议选择自带编码器的直流减速电机，原因：

• 安装方便，减少机械结构设计
• 信号稳定，减少外部干扰
• 节省开发时间

不带编码器的替代方案

如果选择不带编码器的电机，可以考虑：

1. 外接编码器方案

   // 示例代码：使用外部编码器计数
   void encoderISR() {
     encoderCount++;
   }
   
   void setup() {
     attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(encoderPin), encoderISR, RISING);
   }
   

2. 测速替代方案

   • 使用红外对管+码盘
   • 使用霍尔传感器+磁铁
   • 使用光电传感器+黑白条纹

图中电机评价

由于无法查看图片中的具体电机型号，建议检查以下参数：

• 额定电压(通常12V适合电赛)
• 减速比(建议20:1到50:1之间)
• 空载转速(建议100-300rpm)
• 扭矩(建议0.5kg.cm以上)

3. 小车轮数选择

推荐方案

1. 三轮小车(两驱+万向轮)

   • 最简单实现
   • 机械结构简单
   • 调试容易
   • 成本低

2. 四轮小车(两驱+两从动轮)

   • 稳定性更好
   • 但转向需要差速控制

3. 四轮全驱(不推荐)

   • 控制复杂
   • 需要四个编码器
   • 同步困难

建议选择三轮结构，最容易实现和调试。

4. 其他需要考虑的因素

1. 供电系统

   • 电池容量(建议2000mAh以上)
   • 电压稳定性

2. 控制算法

   • PID速度控制
   • 运动轨迹规划

3. 机械结构

   • 重心位置
   • 轮距设计
   • 离地间隙

4. 传感器系统

   • 循迹传感器数量(建议5-8个)
   • 避障传感器
   • 陀螺仪(如需精确转向)

5. 软件开发

   • 实时性要求
   • 多任务处理
   • 调试接口

希望这些建议对你的电赛小车设计有所帮助！根据比赛具体要求，可能需要调整上述方案。