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在本篇文章中,我们详细拆解了Sphero公司的BB-8球形机器人,查看里面的构造,并简单介绍了其使用的硬件。
BB-8球形机器人是封装在球体内的新型应用程序机器人。机器人的质心偏离旋转中心,质心的移动在壳体上产生扭矩,导致运动。
球体内的齿轮传动差速驱动机构允许机器人进行旋转和平移运动,而深度偏移的质心确保内部机构通过大多数运动保持适当的定向。玩具可以通过iOS和Android上的专有应用程序以及可选附件进行控制。
这是一个完全封闭的玩具,电池必须通过几何形状与壳体一致的线圈进行无线充电。
充电电路
BB-8球形机器人的底座内置电路板和球形缠绕的螺旋线圈,可以无线方式为设备充电。该电路的总体目标是在线圈周围产生快速变化的电磁场,向机器人内部的第二个线圈提供能量。
上图是BB-8底座内部的PCB充电电路两面。电路板上有三个两针连接器,分别连接到LED、瞬时开关和USB充电器。
下面分别对上图的器件进行介绍:
1. 该IC没有顶部标记,因此无法正确识别。基于与晶振,LED和按钮的连接,可以肯定的是,该IC是一个廉价的微控制器,负责充电电路的整体逻辑和状态。
2. 这款SOT23-5封装的IC具有“QW5PC”的顶部标记。它位于USB电源输入附近,与其他组件的连接使我相信它是一个电压调节器。
3. 该IC标记为“X2”,其输出通过二极管导向大晶体管。这个IC很有可能在U1启用时为充电线圈确定振荡频率。
4. 这个小IC标有“D22”,其用途不明。它似乎连接回U1,尽管没有进行探测,但无法单独从连接的无源设备推导出它的功能。
5. 该标记为“4606 GA5U16”的晶体管馈送两个大型金属化聚丙烯膜333J电容器,该电容器又连接到充电线圈。
6. 球形缠绕螺旋线圈,如下图中的橙色所示。该线圈位于线圈正下方的电路板上的高渗透性灰色胶带的顶部。当玩具放置在充电座内时,产生充电,并且能量从底座的外部线圈(橙色)传递到玩具的内部线圈(绿色)。位于玩具内部的线圈顶部有更多的透气胶带。