自制车模的骄傲

简 介本文分享了一位大四学生自制100g飞檐走壁智能车模的经验。作者通过SolidWorks设计、3D打印优化和四驱车零件改造解决了传动系统直线性和减重难题并开源设计方案。文中对比了自制车模与成品车模的优劣强调自制过程对机械设计能力的提升价值。同时建议参考工创赛的现场PCB设计考核模式为智能车竞赛硬件盲盒环节提供新思路。最后指出自制车模虽成本高但能力收获远超成品车模特别适合有志于机械领域发展的学生。149字关键词自制车模智能车竞赛自制车模我的骄傲01【自制车模的骄傲】卓大你好作为A类热门赛事的“高桌”愚十分钦佩您在网络上听取采纳选手们的意见和参赛选手学生们打成一片的态度这是相当难能可贵的别的赛事很难做到的我是一名已经大四的20届智能车竞赛缩微电磁组的参赛选手毕业在即由于即将入职菊厂无法参加21届智能车竞赛但个人因为毕业设计要求和21届智能车竞赛相关和自身对智能车竞赛的热爱和坚持我做了一辆100g左右的飞檐走壁小车还是用了一些小巧思有一些可借鉴的地方开源给大家在这里想给各位坚持自制车模的同学们打个气自制车模有自制车模的骄傲。面对龙飞轮趣等多家竞赛的成品车模在早期自制车模拥有绝对的重量优势但是现在在平衡已经被打破的情况下自制车模的选手相当大的一部分要么放弃自制选择成品车模要么选择坚持自制突破进100g在这里我想跟各位分享我的车模方案和制作思路设计车模绕不开传动齿轮安装孔定位布局重心分布在这里我想跟大家说一些我踩过的坑走过的路首先SW肯定是要会的即使不会装配体绘制也要会画单独的零件拼在一起微缩小车在不使用复杂齿轮组合传动的情况下传统的两轮或者四轮差速车模只需要会画单个零件就行齿轮可以选用凯元工具箱或者SW的标准库下面进入正题分享方案。首先整车采用龙邱科技的微缩一体板作为硬件参考负压部分可以选用2s的8520或者8523模块总重10g左右亦可使用王昱顺大佬提供的开源minifoc电调选用1103的话大约6g图片中的103.6g是装的龙邱的学习板板厚1.6mm我已验证改成0.8mm双层板即可减少4g板重嘉立创免费打样的同时压进100g并且XT30接头线的长短等细节都有优化空间电机采用030超力电机和龙邱030/逐飞”N30”一样重逐飞的成品编码器可集成在车轴上进一步减重电池采用的是2s的50c 180毫安时。负压部分个人的结论是底盘开孔不能过大气流走向要理解扇叶和底盘之间的缝要小至少要1mm之内高速转起来的时候底盘膜可以采用20届哈工程大佬的双层膜开源设计可以有效防止漏气的同时多余底盘膜材料还能用作收纳袋传动这是折磨我最久的一部分传动要直线性好要稳我使用民用商业FDM打印机A1 MINI、P2S都无法满足我对齿轮车轴的同轴直线性的要求我用了一堆“奇技淫巧”去优化3D打印的车轴和齿轮甚至可以用“闹麻了”来形容性能好的对我来说被迫掏出车内空间可参考Bilibili紫风牵阳大佬的设计牛爷爷佬的开源设计倒是可以做到较好的直线性和传动平稳度但是无法集成编码器于车轴之上。在这我想引入一个“古老的门派”相信大部分选手同年的时候都看过《四驱兄弟》这部动画片国内现在也有很多四驱车竞速比赛视频他们的模型车使用的是导轮在轨道内高速运动对控制的要求基本为0但是车身机械设计却有极大的参考价值大家可以在网上搜一下便知其车速之快重要的是四驱车竞速比赛从90年代开始至今有30年以上的历史相关的车轮拆装工具不同大小的轮毂搭配等都已成系统体系并且都有在淘宝等网络平台大量销售便于获取举个例子玩具厂家做的铝合金轮毂或者是掺有碳纤维的高强度塑料轮毂都十分便宜并且轻便。重要的是有相关的专用拆装工具用以保证传动的直线性不会因装配问题过分困扰。相信很多同学在装配龙邱Q车模调松紧亦或者是以前的C、F车模中都有过左右轮装配后齿轮啮合力不均匀导致左右轮速度环给的参数很不一样的情况如此虽不能彻底解决但大幅减少却是没什么问题的比如车轴拆装进轮毂中都是通过过盈配合使用工具压拔完成的车轴的直线性也有专门的验轴器来保证四驱车基本上都是基于2mm的车轴。车轮和轴承之间的摩擦也有专门的抗磨擦的金属小套环来消除比起大量在传动部分使用打印件个人认为四驱车发展了几十年下来在这方面还是非常顶的。相关的自制机械零件在如今消费级FDM打印机只需一千左右的情况下结构件验证可以使用PLA或者PETG-CF,热床喷点胶水即可后续需要强度嘉立创CNC、金属3D打印、铨州制造CNC打样各位“自制老玩家”都是常客了。言归正传传动方面上我使用的是两个外5内2厚度10.5法兰厚度的法兰轴承卡在侧板两侧侧板通过A1 mini使用PETG-CF打印可使用铨洲CNC大幅度提升刚性和减重车轴使用的是25mm长的2mm的淬火镀铬硬光轴淘宝很便宜的也可以根据自己喜好使用20mm等长度细节上轴承两侧都压了抗摩擦的金属垫片也可使用e型挡圈齿轮上我使用的是0.5模的塑胶齿轮44齿配10齿玩具厂做的精度个人觉得已经够用了毕竟是电控更高精度要求可以使用铝合金精密齿轮然后挖空减重。轮毂我随手采用的大理石PETG打印用上文提到的工具压进车轴内最佳还是算好大小使用小径或者中径的四驱车掺碳轮毂搭配海绵圈配合防滑胎皮细节可以参考牛爷爷佬的开源方案类似的轮毂方案在up主新奇爆爆龙的开源在github上的方案中更加详细而且爆爆龙大佬的实力更加强劲毋庸置疑。有关另一个话题我见到很多同学也在给您投稿讨论关于硬件盲盒的安排我想跟您分享2025年工创赛的相关方案同为A类赛事2025年的工创赛在省赛和国赛都有专门的综测任务我参加了25年的新能源无碳小车温差电动车赛道想跟您分享一下当时工创在大连进行国赛时的具体处理方式在决赛进行之前所有参赛队伍都需要集体派一位或两位选手进入官方提供的考场手机关机或者直接没收现场发放U盘U盘内装有任务书以及相关的芯片手册中英文、元器件封装库嘉立创EDA和AD、要求现场队伍在一个半小时内根据官方要求的芯片绘制一个boost充电升压电路该PCB板作为决赛现场小车随车超级电容充电电路使用若无法正常使用超级电容没电小车无法启动直接弃赛阅读芯片手册、绘制原理图和PCB均在一个半小时内完成结束后将制版文件存入U盘并且命名为序号队伍名当晚组委会根据各个组的U盘通过快速制版法制作PCB单面或者双面然后不按规则绘制板子的队伍或者无法在一个半小时内绘制完成的队伍均无法进行国赛决赛其实规则很松只是要求了指定过孔大小还有走线不能过窄这种考核方案我原本也不以为然但是决赛当天在四五十支队伍中有六个队伍未能完成任务无法完赛于是我便改观了认为这种方案也不失为一种不错的考核便斗胆向您讲述了我的所见所闻希望只给您更多关于今年赛制改革的思考是否今年的硬件盲盒也可让同学们现场读手册然后画PCB板子这样比之前选手说的带画好的板子过去现场焊接来的更有含金量一些再次希望我的这些愚见没有给您造成困扰。自制车模算下来最后花费的时间精力与物料成本算上工具都是远远大于直接购买成品车模的但是通过自制带来的能力提升却是无法用金钱衡量的我作为电气专业的学生在今年秋招的时候和很多HR讲了我如何SW画图研究直线性齿轮啮合等问题也拿了不少机械方面的offer这些远远是买个车模无法比拟的。智能车竞赛的社区氛围很好这离不开组委会的推崇的理念和优秀的竞赛文化。注工创的考核个人认为还挺系统的用的是一家名为“北京梦之墨”的公司制作的PCB板个人认为不如卓大您B站上快速制版法做出来的质量好没有带货和拉踩的意思单纯叠个甲当时拿到板子后焊刀温度稍微一高就会熔断线路现场不少人都反应焊得闹麻了