选择电机¶
合规的电机¶
12 伏电机受 FTC® 规则的严格控制。截至 2025-2026 赛季,FTC 唯一合法的 12 伏电机如下:
AndyMark NeveRest 12V DC (am-3104, am-3104b)
AndyMark NeveRest Hex 12V DC (am-3104c)
goBILDA Yellow Jacket 520x Series 12V DC (5201、5202、5203 和 5204 系列,例如 5201-0002-0026)
goBILDA 5000 系列 12 伏直流 (例如 5000-0002-4008)
Modern Robotics / MATRIX 12V DC (5000-0002-0001)
REV Robotics HD Hex 12V DC (REV-41-1291)
REV Robotics Core Hex 12V DC (REV-41-1300)
Studica Robotics Maverick 12V DC (75001)
SWYFT Robotics SWYFT Spike Motor (SR-MOTOR-DC-01)
TETRIX MAX 12V DC (739530, 39530; 现已停产)
TETRIX MAX TorqueNADO 12V DC (W44260)
备注
许多合法的齿轮减速电机在销售时都会根据整个组件进行标注。这些电机可与所提供的齿轮箱一起使用,也可以不与齿轮箱一起使用,或与任何其他兼容的齿轮箱一起使用。 下面是一些例子:
REV Robotics UltraPlanetary Gearbox Kit & HD Hex Motor (REV-41-1600)
REV Robotics HD Hex Motor 20:1 Spur Gearbox (REV-41-1298)
REV Robotics HD Hex Motor 40:1 Spur Gearbox (REV-41-1301)
小技巧
在各种机械装置中,连续旋转伺服器也是替代 12V 电机的最佳选择。详情请参见 挑选舵机 。
除了 REV Core Hex Motor 外,上述所有其他电机的结构都非常相似。它们由以下部件组成:
裸电机 。在上述所有情况下,这是 RS-555 型的12V电机 RS-555 type ,自由转速约为 6000 RPM,堵转电流约为 10A。不同供应商发布的电机规格可能略有不同,但差异主要是由于测试方法不同。在现实生活中,AndyMark NeveRest 电机 、 REV Robotics HD Hex 电机 和 goBILDA 电机 使用的裸电机几乎相同。最可靠的规格可以在峰值功率和电机曲线部分找到。
齿轮箱。齿轮箱连接在电机前端,在提高扭矩的同时降低转速。例如,20:1 的齿轮箱可将转速降低 20 倍,使空载转速约为 300RPM。参见 Gear Reduction。齿轮箱还包含输出 :term:`shaft <Shaft>`(通常为 8mmREX 轴、5mm六角轴或 6mm D 轴)和安装孔。齿轮箱也可以更换;这在联邦贸易委员会是合法的,但需要一定的技术。
编码器 。编码器安装在电机背面,由塑料盖保护, 编码器 包含一个记录电机 轴 旋转的传感器 它可以连接到REV hub,用于精确控制电机速度或旋转到特定位置。
齿轮箱¶
There are two kinds of gearboxes: spur gearboxes, and planetary (also known as orbital) gearboxes. Their inner structure and difference is discussed in detail in 变速箱内部 section. For new teams, it suffices to know that planetary gearboxes much more reliable, but may be slightly more expensive. Spur gearboxes can strip under shock loads (for example, when your robot hits a wall), requiring you to replace the gearbox. For this reason, it is advised to use planetary gearboxes, especially in high-load use cases such as drivetrains.
行星齿轮箱¶
标准行星齿轮箱包括 AndyMark NeveRest Orbital motors、REV 20:1 Planetary motor 和 goBILDA’s 5202/5203/5204 Series Yellow Jacket Motors。
这些“标准”齿轮箱中的任何一个都比直齿轮箱更坚固。像直齿轮箱一样,来自不同供应商的齿轮箱虽然不能互换,但在稳健性方面非常具有可比性。同样,这里要考虑的主要问题是您想要的减速、想要的电机连接和想要的输出 轴 类型。
goBILDA Yellow Jacket 有最多样化的齿轮箱比例可供选择,这里就不一一列举了,但使用相当不常见的 3.5mm Bullet 连接来提供动力。输出 shaft 是 8 毫米 REX(7 毫米六角四舍五入为 8 毫米)或 6 毫米 D 型轴 。
REV HD Hex Motor with UltraPlanetary Gearbox - The UltraPlanetary is a customizable planetary gearbox that is designed for FTC. The three gearbox options are 3:1, 4:1, and 5:1, and can be mixed & matched to create a custom ratio. It is possible to use from one to three gearboxes for a minimum ratio of 3:1 and a maximum of 125:1. The motor uses the same connections (JST VH) as the REV Expansion and Control Hub for power, which means no adapter cables are necessary.
备注
虽然 REV 将 UltraPlanetary 的级数列为 3:1、4:1 和 5:1,但它们的实际齿轮比略有不同。有关确切的齿轮比,请查阅 REV UltraPlanetary 用户手册。
UltraPlanetary 的目的是为团队提供最大程度的定制化服务,而没有典型的限制因素–高成本。三级变速箱和电机的总成本对于可定制的电机来说是非常划算的。此外,UltraPlanetary 还有一个内螺纹 5 毫米六角输出 shaft,允许团队定制轴的长度。
AndyMark NeveRest Orbital 电机有四种 ratios,分别为 1:1、3.7:1、19.2:1、50.9:1 和 263.7:1。输出轴为 6mmD-shaft,电机内置电缆,配有 Anderson PowerPole 或 JST VH 接头,用于连接电源。
AndyMark NeveRest Hex 电机有五种 ratios,分别为 1:1、3.7:1、13.7:1、19.2:1、50.9:1 和 263.7:1。输出轴为 3/8 英寸六角轴,电机上有 JST VH 连接器,用于连接电源线。
正齿轮箱¶
危险
与行星齿轮箱相比,正齿轮箱的使用寿命更短,机械弹性更低,因此不推荐使用正齿轮箱。如果要购买新电机,强烈建议购买行星齿轮箱电机。应注意不要在正齿轮箱的输出轴上施加负载。特别是,正齿轮减速电机不应用于高负载场合,如传动系统。
带有正齿轮箱的电机包括 AndyMark NeveRest Classic 电机,以及已停产的 goBILDA 5201 系列 Yellow Jacket 正齿轮电机。它们都具有相似的性能和可靠性,因此您的选择主要取决于安装和与其他设计连接的便利性(例如,如果您使用 REV 套件,您可能应该选择 REV HD Hex 电机,因为它与 REV 系统的其他部分使用相同的 5毫米六角)。
REV HD Hex Motor with Spur Gearbox - 该电机的传动比为 20:1 或 40:1,使用与 REV Expansion和Control Hub 相同的连接方式(JST VH)供电,这意味着无需转接电缆。输出 shaft 是 5 毫米六角 shaft 。REV UltraHex 有一个 5 毫米六角 bore 贯穿 1/2 英寸六角 shaft 的中间,这使得将此电机适配到任何长度的 UltraHex 以及 1/2 英寸六角 shaft 非常容易。
AndyMark NeveRest Classic 电机有 40:1 和 60:1 两种比例。输出轴为 6mmD-shaft,电机内置电缆,配有 Anderson PowerPole 或 JST VH 接头,用于连接电源。
选择合适的齿轮箱¶
对于常规使用,任何行星齿轮箱都能满足您的需求。行星齿轮箱价格稍贵,但与正齿轮箱相比,具有更好的反向间隙和效率、更高的负载能力和更强的抗冲击能力。成本和机械噪音几乎从来不是取舍的因素。
小技巧
由于这两种类型的变速箱在类似传动比下的价格非常接近,因此我们通常建议使用行星齿轮变速箱而不是正齿轮变速箱。
如果您已经拥有正齿轮箱,请尽量在低负载情况下使用它们,而在传动系统和高负载机构中使用行星电机。
对于小型减速机来说,选择一个你已经拥有的电机,然后使用齿轮、链条或皮带制造一个外部减速机可能会更经济。对于 UltraPlanetary,您还需要考虑您所需的输出轴、所需的齿轮比,以及是否需要随时更换部件的能力。