產(chǎn)品描述：

移動機器人比賽是一種高科技對抗活動，各國專家學者通過移動機器人競賽，不斷推進了在競賽型移動機器人方面的研究，不斷改進機器人尋址速度和算法研究,，試圖讓機器人更接近智能化,，它集高科技,、娛樂和比賽于一體,，引起了各國的廣泛關注和極大興趣,，從而推動了移動機器人研究的熱潮,。

而智能車以其結構簡單、形式新穎,、適合對象面廣,、擴展性強等特點在高校教學、實踐,、競賽中備受推崇,。鑒于絕大分的智能車載體都是選用直流電機結構。這次我們推出一款”步進電機智能車“底盤,。希望能對移動機器人教學,、實踐工作提供一些幫助。

1. . 步進電機智能車的優(yōu)勢：

(1) 步進電機停轉的時候具有最大的轉矩（當繞組激磁時）,；(2)沒有電刷,，電機壽命長；(3) 有較好的位置精度和運動的重復性,；(4) 電機的響應僅由數(shù)字輸入脈沖確定,，可開環(huán)控制；

而使用普通直流電機的智能車,，定位和轉速測量過程中存在自動化水平低,、操作復雜、精度難以保證（要實現(xiàn)精確控制目的,，則需要通過編碼器等器件來實現(xiàn),，而且定位精度和編碼器精度直接相關）。

當然直流電機也有自己的特點：應用簡單——通電就轉,、價格較低——普通的玩具電機不到1元一只,、體積較小——可以安裝到很小的空間里面。所以深得電子愛好者的喜歡,。

2. 步進電機的選擇：

步進電機有步距角（涉及到相數(shù)）,、靜轉矩、及電流三大要素組成（和直流電機不一樣的是,，沒有額定電壓的參數(shù)）,。一旦三大要素確定，步進電機的型號便確定下來了,。

不是所有的步進電機都可以制作智能車,，需要根據(jù)智能車的用途來選擇。一般制作競賽類的機器人，如迷宮機器人,、巡線機器人,、滅火機器人等，推薦的步進電機的參數(shù)如下：兩相四線（方便設計或選擇驅動器）,、歩距角1.8°（控制精度高）,、扭矩>3Kg·cm（載重大）、混合式（相對反應式和永磁式步進電機,，具有輸出力矩大,、動態(tài)性能好，步距角小,，但結構復雜,、成本相對較高）。

混合式步進電機結構圖
（從圖中我們可以看出步進電機遠比直流電機結構復雜,，所以成本也高的多）

可以說步進電機的性能直接決定了“步進電機智能車”的售價,。對于售價太低的產(chǎn)品，用戶一定要弄清楚電機的參數(shù)和性能,，否則將會給使用帶來很大的問題,，甚至不能使用。

產(chǎn)品簡介：

 這款高轉速的三輪車底盤（以后后續(xù)基于該底盤的產(chǎn)品）主要是為高轉速,、高靈活度的應用場合而設計的,。

底盤由兩個1.8°步距角的42步進電機提供動力，最快速度可以達到100cm/s（在11.1V工作電壓下）,。此外步進電機的最大優(yōu)點是,，可以精確控制轉動的角度，精度在1.8°以上（具體看步進電機驅動器的細分數(shù),，細分越高,，精度越高）。這是直流電機不一樣的地方,。

底盤是由兩個電機和一個萬向輪溝通的三點式結構,，這樣就能保證小車在做轉彎或原地轉圈動作時，小車不會偏離賽道,；

小車的車輪內(nèi)部輪轂采用高強度PVC塑料,，在壓力下不易變形。外部輪胎采用的是仿汽車輪胎花紋的橡膠,。橡膠輪胎內(nèi)部是橡膠墊,，充實了車輪，提高了車輪的彈性,。橡膠和輪轂連接緊密，沒有其他輪子的輪胎和輪轂之間的相對滑動現(xiàn)象。整個輪子具有大抓地力,、高強度等特點,。品質絕非塑料輪胎所能比擬。在實際使用中,，載重20Kg（4驅車）,，輪轂不變形；是機器人智能車制作的最佳選擇,。

步進電機固定架由鋁合金材料制成,，堅固輕便。小車底盤材料使用的是厚度5mm的材料,，更堅固,。

固定板上面留有多種固定孔和過線孔，方便用戶固定控制板,。

以上特性,，使得這款車非常適合用于開發(fā)：迷宮機器人、滅火機器人,、尋跡機器人,、足球機器人等產(chǎn)品。

PS.有關步進電機的更多了解或問題,，請看本頁底部的“常見問題”,。

N-TB6560-T1步進電機驅動器，是基于日本東芝TB6560芯片設計而成,。具有可靠性高,，適合工控領域；采用恒流斬波驅動技術,，電機工作電流恒定,；輸入信號全部光耦隔離，提高步進電機的EMC性能,。

產(chǎn)品圖片：

TR3-SM步進電機智能車底盤（1）

TR3-SM步進電機智能車底盤（2）

規(guī)格參數(shù)：

1,、車體參數(shù)：

    車體直徑：17cm
    車體高度：6.5cm
    車體速度：≤100cm/s（12V空載狀態(tài)下）
    車體載重：3Kg

2、步進電機參數(shù)：

 這是客戶利用同樣的底盤設計的智能機器人

常見問題：

1. 什么是步進電機,？

步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。在非超載的情況下,，電機的轉速,、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響,，當步進驅動器接收到一個脈沖信號,，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”,，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的,。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,，從而達到準確定位的目的,；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的,。

2. 步進電機類型及特點,？

步進電機分三種：永磁式（ＰＭ），反應式（ＶＲ）和混合式（ＨＢ）

永磁式步進一般為兩相,，轉矩和體積較小,，步進角一般為7.5度或15度；
反應式步進一般為三相,，可實現(xiàn)大轉矩輸出,，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大,。在歐美等發(fā)達國家８０年代已被淘汰,。
混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點。它又分為兩相四相和五相：兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為0.72度,。這種步進電機的應用最為廣泛,。

3. 什么是保持轉矩(HOLDING TORQUE）？

保持轉矩是指步進電機通電但沒有轉動時,，定子鎖住轉子的力矩,。它是步進電機最重要的參數(shù)之一,，通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。保持轉矩越大則電機帶負載能力越強,。由于步進電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減,，輸出功率也隨速度的增大而變化,，所以保持轉矩就成為了衡量步進電機重要的參數(shù)之一,。比如，當人們說2N.m的步進電機,，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩為2N.m的步進電機,。

4. 步進電機精度為多少？是否累積,？

一般步進電機的精度為步進角的3-5%,。步進電機單步的偏差并不會影響到下一步的精度因此步進電機精度不累積。

5. 步進電機為什么會發(fā)熱,？

通常見到的各類電機,，內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻,，通電會產(chǎn)生損耗,，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損,；如果電流不是標準的直流或正弦波,，還會產(chǎn)生諧波損耗。鐵心有磁滯渦流效應,，在交變磁場中也會產(chǎn)生損耗,，其大小與材料，電流,，頻率,，電壓有關，這叫鐵損,。

銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來,，從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出,，效率比較低,，電流一般比較大，且諧波成分高,，電流交變的頻率也隨轉速而變化,，因而步進電機普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機嚴重,。

步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁,，從而導致力矩下降甚至于丟失,。因此電機外表允許的最高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點；一般來說,，磁性材料的退磁點都在攝氏１３０度以上,，因此步進電機外表溫度在攝氏８０－９０度完全正常。

6. 為什么步進電機的力矩會隨轉速升高而下降,？

當步進電機轉動時,，電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高,，反向電動勢越大,。在它的作用下，電機隨頻率（或速度）的增大而相電流減小,，從而導致力矩下降,。

7. 為什么步進電機低速時可以正常運轉，但若高于一定速度就無法啟動,，并伴有嘯叫聲?

步進電機有一個技術參數(shù)：空載啟動頻率,，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值,，電機不能正常啟動,，可能發(fā)生丟步或堵轉。在有負載的情況下,，啟動頻率應更低,。如果要使電機達到高速轉動，脈沖頻率應該有加速過程,，即啟動頻率較低,，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機轉速從低速升到高速）。我們建議空載啟動頻率選定為電機運轉一圈所需脈沖數(shù)的２倍,。

8. 如何克服兩相混合式步進電機在低速運轉時的振動和噪聲,？

步進電機低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點，一般可采用以下方案來克服： 
A,、如步進電機正好工作在共振區(qū),，可通過改變減速比提高步進電機運行速度。
Ｂ,、采用帶有細分功能的驅動器,，這是最常用的，最簡便的方法,。因為細分型驅動器電機的相電流變流較半步型平緩,。
Ｃ、換成步距角更小的步進電機,，如三相或五相步進電機,，或兩相細分型步進電機,。
Ｄ、換成直流或交流伺服電機,，幾乎可以完全克服震動和噪聲,，但成本較高。
Ｅ,、在電機軸上加磁性阻尼器,，市場上已有這種產(chǎn)品，但機械結構改變較大,。

9. 細分驅動器的細分數(shù)是否能代表精度,？ 　　

步進電機的細分技術實質上是一種電子阻尼技術（請參考有關文獻）,，其主要目的是減弱或消除步進電機的低頻振動,，提高電機的運轉精度只是細分技術的一個附帶功能。比如對于步進角為1.8度的兩相混合式步進電機,，如果細分驅動器的細分數(shù)設置為４,，那么電機的運轉分辨率為每個脈沖0.45度，電機的精度能否達到或接近0.45度,，還取決于細分驅動器的細分電流控制精度等其它因素,。不同廠家的細分驅動器精度可能差別很大；細分數(shù)越大精度越難控制,。