用300美刀DIY带速度监控功能的电动滑板

用电动滑板到处闲逛是个不错的法子。它制作容易、重量轻巧,还有相对其它交通工具来说,充电快速。(当然要用合适的充电器)

这款滑板以电机运行,在它变得失控和危险之前能达到29千米/小时的速度。加速性能良好,控制器能有效防止滑板启动时的打滑现象。在航程方面,满充电状态能有10千米活动范围。但是,不建议对锂电池过放电,低于80%电量的放电会缩短它们的寿命。



这款设计的好处是,行驶机构能安装在几乎所有滑板上,意味着你能选择任何尺寸的滑板。对我而言,那是极大的好处。我每天上下学都用它,而我可以把它摆在我的储物柜里。

这款滑板有刹车装置,也能设计成不同的加速度运行。

同时它也有回馈制动装置。呃……十分抱歉这会引起各位回帖读者的困扰。(译者注:我跳出来说几句,回馈制动用在电机身上,因为电机运行期间,除了负载之外,就是电动势与反电动势之争。一旦断开电源,在惯性作用下它仍能转动。用刹车方法能够减速,但是会磨损机械部分。如果将其接到充电电路,那本来是电动机角色的马达就变身为发电机,并且充电电路就是负载,形成了新的电动势与反电动势,动能转化为电能的过程。动能没有补充,只有不断转化,自然就能减速了。额外的好处是,能稍微对电池充电。)

在这整个作品中最重要的部分是安装电机。下面的视频清楚地解释了概念问题:

步骤1:收集所需材料




滑板材料:

一块滑板 [180毫米轮轴及90毫米专业级飞轮]

五金方面:

Trunigy Aerodrive SK3电机,转速280kv(译者注:从单词来看应为航模电机)
大皮带轮[(Part#: A 6L25-040SF0910)]
小皮带轮[(Part#: A 6A25M014DF0906)]
齿轮同步带[(Part#: A 6R25M057090)]
两块[11.1伏5000毫安时20C三芯锂电池]
锂电池充电器
EZRUN 150A-PRO无刷电调(译者注:就是修正滑板行驶方向用途)
HK-GT2B信号发射接收器

小零件:

  • 6个0.25英寸乘2.5英寸螺栓
  • 6个0.25英寸,20号螺母
  • 4个M4螺栓,12毫米口径
  • 4个M4垫片
  • 2.5英寸垫片
  • 2.25英寸垫片
  • 6毫米厚铝条
  • 4毫米香蕉接线柱(译者注:就是实验室里一节接一节的接线柱)

从哪里能得到零件?

(网购部分在上面已经有了链接,这里只列举作者哪里买到零件的途径。)
SDP/SI:大皮带轮、小皮带轮、齿轮同步带。
eBay:轮轴、轮子、速度控制器、连接接头。
Hobbyking:电机、电池、充电器、信号发射接收器。
五金铺:所有螺母螺栓、垫片、铝条。

自制:滑板

备注:

锂电池充电器的输出毫安时越大,电池充电越快。我们手上的800毫安充电器充起来真着急,于是我们买了个5安充电器。

铝条有最小尺寸要求,最起码是121毫米乘51毫米乘6毫米,这样才能裁出个底座。

所有零件的成本大概在300美金,比起市场卖的电动滑板来说简直是毛毛雨。

步骤2:裁切焊接电机座


我们用曲线锯和刨子将铝条切成图上显示的尺寸。没有特殊原因的话,我们就选择了右后轮作为驱动轮。

底座的部位很讲究。它离车架越远越好,但又要在不接触到滑板的前提下尽量向下弯曲(见上面的图片)。我们以电机、轮子、皮带轮和传动皮带进行调试,将车架左挪右移,看它有没有和板面接触。

因为我们还不能直接操作焊机,所以在进行正式焊接操作前,只能临时将车架和底座用碎木头夹在一起。我们担心焊接时将会把车架上的橡胶部位熔化了,但还好没出问题完成了。

步骤3:将轮子和皮带轮装在一起



大皮带轮(40齿)是和后轮接在一起的。特别选择这些型号的轮子是因为它们在轮轴周围有6个孔,这是个不错的结构……(译者注:就像现在的汽车轮子也是如此。)

我们在离大皮带轮中央、2.5英寸垫片和2.25英寸垫片17.5毫米距离处钻了6个0.25英寸洞眼,同时也在皮带轮中央钻了个24毫米口径洞眼用来和车架吻合。

然后我们把0.25英寸口径2.5英寸螺栓依次穿过皮带轮、2.5英寸垫片、轮子及2.25英寸垫片,用对应的螺母封装好。

在讲轮子放到车架上时,它应该能够自由转动,而现在它能随着电机旋转运动。

步骤4:组装电机与轮子


用M4型12毫米长螺栓(还有垫片)安装电机,接着将小皮带轮用附带的螺丝上紧在电机轴上。因为电机和皮带轮之间有点滑牙,我们就挫掉其中一边的电机轴,用螺丝胶将螺丝固定起来。

我们接着将传动皮带套在小皮带轮上面,然后就是大皮带轮(它已经连在轮子上了)。然后,我们上紧固定轮子的车架螺母。别忘了在轮子上面用配套的垫片!

步骤5:装上电子零件


按上面的图纸,我们安装了电子元件。

将其中一个接头颠倒,电池组串联在一起(即正极接另一个负极)。

我们将两条导线连接在电池和电子校正系统上。

电子校正系统也要连接在信号接收器的2号频道上。在接收器上的按钮使控制整个系统运行和停止变得容易,但为了安全起见,电池现在还是没有接上的。

在木板的外面,我们做了个接口固定座,以方便我们焊接电机上的香蕉接线柱。我们用适当的热缩管完成了这些接口,确保它们不会发生短路。

步骤6:将它们收纳在一个盒子里

你能选用几乎所有材料来保护电子设备。在我爸做的37尺双体船作品中剩下了一些玻璃纤维材料,于是我们就用了它。

感兴趣的读者可参看下列步骤:

  1. 做个模子。我们用了泡沫塑料做了个正方形的。
  2. 在墨子上面搓开一小层塑料。
  3. 将12盎司玻璃纤维倒进模子里。
  4. 倒入环氧树脂,将其均匀分散,完全渗透玻璃纤维里。
  5. 将它丢进一个真空袋24小时。
  6. 取出来。
  7. 焖热处理盒子。
  8. 抛光。
  9. 在盒子上涂装。
  10. 在上面钻出舱口。

有些人喜欢将电子设备放在滑板上面,比起放在下面,它有额外的好处,就是免去了被抄底的后果。但是却是缩小了滑板有效面积……

步骤7:加料篇


如何监测速度与路程

我们利用谷歌的My Track应用来监测滑板的行驶路程与速度。我们生活在一个清静的镇上,街道都空荡荡的,那样我们就能创造一些记录!

如何制作滑板:

有兴趣的读者可参阅在我的博客@denialmedia.ca上自制滑板过程的整理文档。

概念原型机参数:

这款滑板的其中一个初始版本坏掉了。它搭载同样的电机,但电池是1.8安时的,而微型速度控制器工作电流是30安培!

糟糕的是,我从中得到教训——过热的危害。控制器过热将线路熔化,导致短路,将电池与控制器一并毁掉。

模型:

作为视频和动画的参考,随本教程附上底座模型图。

那就告一段落吧!如果你准备做个这样的滑板,请发一些图片在下面的评论当中,那对其他要做这个的人也是一种帮助。

[MotorMount.ipt] 112 KB
[Wheel Exploded Assembly.ipn] 37 KB
[Gear (Not Identical).ipt] 126 KB
[Wheel (Not Identical).ipt] 122 KB
[Small Washer (Not Identical).ipt] 94 KB
[Wheel Assembly.iam] 93 KB
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