2017全国大学生电子设计大赛B题| 板球控制系统（三）机械设计相关
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转眼2019了诶，可能有些同学又该问了，哇向阳哥，你这个鸽子放的好，转眼大半年了一年都没更新，我也知道啊，说好的源码呢，挖的机械的坑呢？咕咕咕咕我也不想啊，我这不是懒吗！过年有空了，又到了收红包泡妹子玩游戏.......呸，学习准备比赛码代码的时候了，终于有点空闲，于是乎今晚先把机械的大坑填了。
咱话先说在最前面。机械这玩意，靠经验，也考想象力，更要命的还是出了问题立刻检查补救排除的能力。首先我在这里定义几个板球系统非常关键的机械专属名词，大家最好在这里记住，省的等会在下面文章里面提到，大家一脸雾水。
1、舵机传动连杆以及安装方向和连杆长度
2、中心支撑以及连杆边缘支撑点
3、轴承
4、舵机输出头（输出盘）
5、舵机多功能支架
6、万向节和碳纤维杆
7、1cm厚度雪弗板
8、5mm厚度和3、4mm厚度的亚克力塑料板，激光切割和3D打印，铝型材
以上内容不分先后（呸，要命顺序排列，越前面的越要命）
好了，关键名词说完了，咱们来说说机械的坑。众所周知，装置失控谁的锅？答案肯定是机械（滑稽），机械的坑大大小小五六个，有不要紧的也有送命坑，咱先说小坑。很多同
学当时做机械就是用热熔胶和木棍，电赛做多了都快成木工了。首先咱们说说这个激光切割和3D打印，大家实验室有能力的话购置一台60cm x 60cm 行程左右的激光切割机，或者15cmx15cm左右的3D打印机，这两样现代加工机器可以给你的比赛带来意想不到的快速加工能力，精确，快速且漂亮。如果没能力搞这个，最起码周边靠近的tb店或者实体店得先问一圈吧。
建材市场和就近的五金店是个好去处，比赛开始第一天上午我们就去建材市场寻找合适的板材，选材有如下几个：木板（不同厚度），塑料顶棚（中空口字型横向排列），雪弗板（1cm 厚度），硬塑料板（实心），综合考虑以上材料的刚性，变形程度，以及重量，我们最后选择了切割的50x50cm雪弗板，汽车用品店买了两箱子50罐子哑光黑色自喷漆。说到这里可能大家就又要问了，向阳哥，你这个板球系统，谁让你喷漆了？我在这里先说一句，电赛这种东西，先看上头的意思，在我观察看来，电赛管理方的老师都是德高望重，身居高位的老师，老师可能纵横科研江湖几十年，发过无数篇SCI,手下管理研究所几百号学生。但是，俗话说术业有专攻。老师不一定懂板球系统和视觉处理，甚至简单的机械原理。你说一个搞大功率MOS课题的老师，怎么会懂表面摩擦系数呢？？？？我问你？你懂吗？于是乎，全国各地，说的不客气一点，能不能喷漆取决于当地管理老师的脾气和智商。不过我们这边老师让喷了，大家最好比赛时候打求助电话问“上边的意思“，别来问我的意思，我的意思不管用，嘿嘿。喷漆不影响小球在板子上面的摩擦力，也不会黏住，显而易见的事情，仅仅是为了方便视觉处理。有些地方逼急了只能白板黑球，没得办法的办法。万向节一定要准备，tb一买一大堆，轴参数合适就行，我用的4mm转接4mm的万向节。碳纤维杆也是必备物品。木头杆子也行，我的杆子主轴和两个舵机输出机构都是中空碳纤维杆，4mm，长度根据需要自己锯断就好。5mm厚度的亚克力我们买了800块的，让店家手切成60x60cm 的大方块以便回去用激光继续切小块。折合成本大约5mm厚度600x 600mm大约50块，
tb上买得60-70，略贵点。4mm厚度的和3mm厚度的买了400 x 400 mm的若干，老师走的tb买的。舵机输出头和舵机多功能支架简直是必备物品，玩过飞思卡尔的都知道这玩意，想当年调车，输出头和舵机被我撞废了好几个。在一个就是铜螺柱，3mm的公母螺柱，母母的，各种长度若干，螺丝螺母若干，提前找tb五金店问客服来个大套餐完事。在一个就是轴承，有些传动活动关节用了轴承和不用轴承简直是天壤之别，做过工程训练赛无碳小车的同学应该对于轴承的使用烂熟于心。到此，准备工作就嘚瑟完了，剩下的就是两个要命点，我单独开小标题给大家来说。
大坑之一：整体框架
我上面婆婆妈妈说了一大堆零件，那么问题来了，先有骨架后有细节，骨架在哪里呢？用4040铝型材啊！经常做机械或者做过rm的同学肯定知道，初代的步兵车和补给站，基本都是铝型材，到后面大家有经验了，接触First和其他先进经验，（有钱折腾了）才采用碳纤维板加合理镂空的方式。扯远了，回到话题，我们用的铝型材是4060（好像是），长方形的，下面搭建成王字型，再把600x600mm的亚克力切割打孔，固定在王字形铝型材上作为地板，一根我也记不清多长反正就是很长的铝型材竖起来做摄像头的柱子，在柱子顶部再来一段平放着的铝型材，作为摄像头安装点。说起这个又想起了摄像头位置安装要配合焦距，视野角度，曝光，烂七八糟的，固定摄像头当时又花了一番功夫，别的组有搞可以调整的摄像头底座，方便调整视野，我们直接502工业速干胶糊死省的再动。整体装置很相似一个大底盘的台灯。事实上我们铝型材买重了，4040就够用了好像。不过重一点的话也稳，不至于舵机一抽风整个装置散架。不多说了，上图。（实际上摄像头应该最后再安装，我们当时也是这么干的，毕竟板子装好了才能调整视野范围。注意你们的安装顺序。）
大坑之二：舵机连杆
好了到现在为止舵机装上了，整体框架有了，到了具体细节的部分了。那么到这里同学又要三千问了：你这个舵机连接的部分用的是啥啊，咋做的啊，怎么想到的啊，传动要灵活缝隙
又没那么大，板子老是动起来就晃动的很厉害，自旋转，一点都不稳定咋办啊？底下咋支撑的啊？？
这个部分比较神坑，细节也比较多，用嘴说一般人理解还比较困难，得上图。到这里我先问候一下出题老师，老师您太英明了，叭叭赛题一出，要效果规定的明明白白，尺寸有那么大，将近一米，演示效果肯定爆炸，一点都没考虑制作成本和运输成本，以及运输和大板子带来的精度损失以及意外情况，全靠学生们自己绞尽脑汁肝，百分百充分锻炼了学生们艰苦条件下的极限创造与实践能力，实在是精彩。
回归正题，我当时的处理办法是：舵机部分，先上舵盘，也就是所谓的输出头，舵盘上一共四个螺丝点位，3mm的。我和队友商量合作以后使用5mm亚克力设计了一个椭圆棒状的输出臂，一头用千分尺和卖家的输出头图纸给出孔位参数，打四个安装螺丝孔，用来结合舵机的输出头，另一头直接打12mm直径的圆，使用了过盈配合，把一个直径13mm左右的轴承（内部4mm直径）牢牢嵌入。3D打印这时候也没闲着，我们设计了一个圆柱体，内部中空，可以套住碳纤杆，顶头镶嵌圆环，可以通过4mm螺丝，两台打印机一直在工作就没停下来过，玩命打样品测试配合程度，此时已经是第一天晚上。这些零件制造齐了以后，我们开始了组装，效果如下：
