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聊聊身边的嵌入式:9号机器人,如何起死回生?

2023/01/17
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面对一个难题,如何去解决?据说有三种方法: 一是直面问题,迎难而上,死磕。第二个选择是,先绕过问题,等抽出时间,回头再解决。那么还有一种,既然问题解决不了,那咱就把制造问题的人解决了。这听起来有点儿魔幻,但现实往往比魔幻更魔幻。

2014年,在地下室苦熬了两年的九号机器人,业务开始突飞猛进,开始拓展海外市场。而随着公司的壮大,随之而来的是竞争对手的无情打击。在这一年,平衡车的鼻祖Segway向美国国际贸易委员会提出申请,发起337调查,指控中国企业侵犯其专利。你看美帝永远是美帝,真不够意思,我们四大发命啥时候跟你们要过专利费?这么小家子气!俗话说,得道多助,失道寡助,掰扯一年后,九号公司在各路投资机构的加持下,于2015年4月,全资收购了Segway。商战经典,值得参考。

神仙打架,我等凡人看看热闹。生活中的困难还得自己克服。想起这么多往事,只因家里的九号机器人死了。说死了就是这平衡车,在被闲置了两年后,罢工了,开机开不了,充电充不进。今天就是聊一聊怎么把它整好,顺便把它拆一下,以泄心头之怒。

电池罢工

就是这货,差点当废品扔了。

底下的这个大黑块是电池

它的标称电压是54.8V,充电电压不能超过63V。给个特写:

话说这块电池的质量还是不错的,怎么讲,我们知道电池即使不用,也会自放电,那么这块电池已经两年不用了,从正负极测量,居然还有16V的电压。那我们如何把它激活?其实比较简单,还是用它的充电器,直接接到电池的正负极接线柱上。这里最好串个大功率电阻,把电流限制一下。因为在特别亏电的情况下,刚接上的时候,可能会产生比较大的冲击电流,一个对电池有损伤,再一个也有一定危险性。毕竟锂电池的安全性,比铅酸电池差一些。要不然官方充电器也不会加充电保护。

锂电池的电压如果掉的过低,会造成负电极铜箔溶解,再次充电时,溶解的铜,会在负极生长枝晶,有可能会造成隔膜刺穿,正负极短路,从而有起火爆燃的危险。虽然概率不大,但还是不建议大家也这么干。

生命宝贵,请勿模仿!

平衡车拆解

我们再看一下电路板

继续拆,我们看它的硬件电路,还是比较简洁的,中间的核心控制器STM32F103RCT6,用这颗芯片说明程序量还是不小的。左右两侧是TI的LMV324,应该是完成驱动电压,电流的放大,采集。HX711称重传感器,这颗好像国产的。两侧各6个MOS管,用导热硅脂粘接到车身散热。

作为特别关键的元件,我特别想知道它MOS管用的什么型号。不过要看到型号,需要把这一整排MOS管,连同散热器一块儿翘起来,搞不好管腿就断掉。嗯,最后还是好奇心占了上风。

居然又是ST的。最后看一下轮毂电机

平衡车原理框图:

这个平衡车骑行的时候,声音还是很小的,应该是用的FOC控制算法。说到FOC,有点儿神秘感。其实这个算法并不难懂,最难搞的部分还是转子位置的估算,以后有机会再聊吧。

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