14. 制作一个转接架。截取横截面25mmx15mm、长15mm的一段PVC方槽。在方槽的背面,距离一端边缘10mm的位置,作一条横截线,并在横截线的中点钻一个直径2mm的小孔,得到一个转接架。
15. 把转接架扣到车体减速电机后端的外壳上(靠近直流电机的一侧),然后用热熔胶将转接架固定在减速电机上。
16. 将上期步骤13制作的支架背面贴在减速电机的外壳顶面,保证减速电机上的齿轮从支架上的长方形孔槽中露出,支架两侧与减速电机外壳的两侧对齐,且支架底端稍微长出减速电机外壳前端一点。
17. 保持住两者的相对位置,然后用铅笔穿过转接架上的小孔,在支架背面作一个打孔标记。用锥子对准打孔标记钻一个直径2mm的小孔,再用螺丝通过这个小孔将支架与转接架固定在一起。
18. 选用弹性较好、容易触发的微动开关作为获取小车姿态信息的传感器。用尖嘴钳把限位开关的金属弹片弯折成如图所示的形状。用手把限位开关的金属弹片最左侧的一段按下去,确保能触发限位开关(听到“嘀”的机械触发声音),而此时金属弹片末端(最右侧)的一段应差不多与开关外壳的边缘平行。
19. 将准备好的塑料小圆珠用热熔胶固定到限位开关金属弹片的末端。
20. 制作平衡车的自平衡控制模块。截取两块横截面25mm×15mm、长10mm的PVC方槽,修剪成两个L形结构,L形结构的两条侧边长度分别为20mm和8mm。
21. 将两个L形结构作为限位开关的支架,固定限位开关。先用两个L形结构夹住限位开关,要求限位开关金属弹片的开口朝上,让L形结构边缘与限位开关边缘对齐。把其中一侧的L形结构拿开,用铅笔透过限位开关上的两个安装孔,在L形结构上标记并打孔,另一个L形结构也同样处理。然后用M2*10mm的螺丝穿过L形结构与限位开关的小孔,把两个L形结构安装在限位开关上,形成支架结构。
22. 截取横截面25mm×15mm、长70mm的一段PVC线槽槽盖。在槽盖的背面,距离一端边缘20mm的位置,作一条横截线,并在横截线中点打一个直径约5mm的小孔。
23. 在两个L形结构的短边滴少量502胶水,迅速粘贴在槽盖背面靠近小孔的一端,L形结构与槽盖的边缘要对齐,把限位开关安装到槽盖上。安装了触碰球的限位开关就是自平衡车的传感器。把传感器底座扣到车体的支架上,让支架的方槽轨道扣进传感器底座的槽盖轨道卡扣中。
24. 再截取横截面25mm×15mm、长120mm的一段PVC线槽槽盖,让电池盒背靠在槽盖的背面,两侧与槽盖侧边对齐,顶端与槽盖一端的边缘对齐,用铅笔穿过电池盒上的两个安装孔,在槽盖背面上标记并打两个直径约2mm的小孔。
25. 在槽盖背面距离靠近钻有小孔的一端60mm的位置作一条横截线,在横截线中点标记并打一个直径大于2mm的小孔。
26. 用两颗M2*6mm的平头螺丝把电池盒固定在槽盖上,把电池盒引出的红、黑两根导线从槽盖上的第3个孔中穿入。
27. 给每颗螺丝分别垫上6片M3垫片,然后把另一个电池盒装到槽盖的内侧,两颗螺丝再从该电池盒上的两个安装孔穿出,拧上螺母并且拧紧。把车体支架的方槽轨道,扣到电池盒底座的槽盖卡扣中。
28. 连接电路。首先焊接电池盒的相关电路。将槽盖内侧电池盒上的黑色导线剪短,只留下长约15mm的一截。在从槽盖外侧穿过来的红色导线上,距离电池盒底座约10mm的位置,用电烙铁把导线的绝缘外皮熔掉,给露出的金属线上好焊锡。再将剪短的黑导线焊接在该位置上,这样就相当于把两个电池盒串联在一起。
29. 接着焊接DC插头。把DC插头的外壳盖拧下来,露出里面的引脚。如图,将之前剪下的黑色导线和之前与黑色短导线焊接在一起的红色导线,一同穿过DC插头的外壳盖,并套上一段规格为3mm的热缩管。
30. 把黑色的导线焊接到DC插头的长引脚上,把红色导线焊接到DC插头的短引脚上。将热缩管从DC插头引脚一侧移动到长引脚后端突出的金属夹口位置。再用吹风机给热缩管加热,让热缩管受热收缩,把导线夹紧。把热缩管扣入DC插头长引脚后端的金属夹口内,然后用尖嘴钳把夹口夹扁,再将套着两根导线的热缩管固定在长引脚后端。
31. 把DC插头的外壳盖拧好。连接在DC插头上的黑色导线有点短,增加一段延长导线,连接处用热缩管封好。
32. 把连接DC插头的红、黑两根导线交错绞成一股,延长的导线沿着电池盒底座的槽盖内侧向下拉直。在两根导线绞在一起的终点位置滴上热熔胶,把两根导线固定住。
33. 把传感器底座从支架上拆下来,给限位开关的三个引脚都上好焊锡。把电池盒底上的三根导线从传感器底座的槽盖内侧,穿过槽盖上的小孔。把蓝色导线焊接在限位开关最下面的引脚上,把黑色导线焊接在限位开关中间的引脚上,把红色导线焊接在限位开关最上面的引脚上。
34. 把三根导线拉直,并在三根导线位于传感器底座内侧的起点和终点位置,都滴上热熔胶进行固定。旋转传感器,把三根导线绞成一股,把热熔胶滴在三根导线最后的会合位置,固定住三根导线。主要的控制电路就连接好了。
35. 最后进行组装。先将传感器底座的槽盖扣到车体支架上方(远离减速电机的一端)的方槽轨道上,然后将传感器底座顺着轨道往车体支架内侧推进去。
再把电池盒底座下方(遠离电池盒的一端)的槽盖扣到车体支架上方(远离减速电机的一端)的方槽轨道上,让电池盒底座与传感器底座紧靠在一起。
36. 把干电池外接转换器安装到车体上的电池盒中,要求转换器上短螺丝的电极一侧朝着电池盒的正极,把DC插头插到干电池转换器上的DC插座上。调整车体支架上电池盒底座和传感器底座的位置,使得小车整体能够依靠两个大车轮以及碰轮的支撑直立起来。自平衡小车就组装完成了。
37. 平衡车调试。把4节7号干电池安装到电池盒中,打开车体底部的拨动开关,平衡车的电机带动车轮转动起来,然后将平衡车直立地放到地面上。当车轮触地,限位开关还没有触发时,小车应该会先前进一小段距离。如果车身向后仰,触发限位开关,小车会先后退一小段距离,接着又变为前进……如此前、后来回反复,小车就可以保持一个动态的平衡并缓慢前进。一辆平衡车就调试制作完成了。