布线指南

为什么布线很重要？

你是否有过这样的经历：看着自己的机器人，心想 “电线真乱”？布线在 FTC® 中极为重要，但往往被忽视或在比赛开始前一小时匆忙完成。然而，正确布线对机器人的性能和维护至关重要。

注意

我们非常不建议参赛队忽视布线工作，但许多新参赛队似乎忽视了这一点，或者很少考虑如何为机器人正确布线。

布线工作虽然繁琐，而且往往毫无乐趣可言，但却能决定胜负。如果在比赛中电线松动或被缠住，再好的机器人也无法工作。因此，在设计和制造机器人时，必须有目的地考虑布线问题。

FIRST® FTC 接线指南

FIRST® has created a wiring guide to help teams with tasks like crimping cables, soldering connections, and ESD mitigation that won’t be covered in this guide. Once you read up on electronics and wiring here, look at the FTC Wiring Guide for the best practices and more tips & tricks. In addition, FIRST has written an ESD Mitigation Whitepaper that is worth taking a look at.

一般建议

  • 一定要给电线贴上标签！当电线捆绑在一起时，你可能不知道哪根电线通向哪个端口。

  • 将松散的电线绑在一起，最好是将这些电线绑在结构部件上。这将确保电线不会干扰你的装置。

  • 注意端口号！ REV 集线器上的每个连接器通常会有多个端口。REV 有一个引脚分配指南，以避免混淆 。

  • 将每个电线连接都视为可能故障的点。因此，应使用电工胶带粘贴和绝缘连接，并尽可能使用应力消除装置。

  • 应尽可能在所有地方使用应力消除。强烈建议参赛团队使用 REV USB 固定安装 等产品，以及 3D 打印应力消除方法，用于扩展集线器和机器人控制器电话等设备。

  • 在压接导线之前切勿焊接导线。焊锡会 “蠕变”，可能会失去连接，并可能导致火灾。

  • 尽可能缩短所有电线的长度，以防止电线缠绕并改善电线管理。

  • 使用数据/传感器电缆时，应使其远离电机。 这将减少电磁干扰 (EMI)。如有可能，请添加一个铁氧体磁珠。

  • 压接连接器通常比焊接连接器好 ，因为焊点比压接连接更容易断裂。

  • 确保电线远离移动的机械装置， 并确保不会出现机械装置卡住电线的危险。这是亚克力等材料的正确应用，既能让驾驶员看到机器人内部，又能使电线远离其他机器人/游戏部件。建议参赛队购买可拆卸的魔术贴绑带或电缆绑带来帮助管理电缆。

  • 对于电源线，最好使用较低 线规 （较大尺寸）的导线。 这意味着导线上的电阻较低，功率吞吐量较高。不过，这对数据线来说微不足道。

  • 小电线和电缆很容易损坏。 请将它们视为易损坏的物品，不要将它们放在经常会被其他物体撞击的地方。较大的电源线可以承受更多的磨损。

  • 确保电线远离夹点，因为其他机械装置可能会夹住电线。这一点对于铰链式机械臂或机械装置尤为重要。

差的布线示例

很差的布线示例！

队伍731 的良好布线范例
队伍731 的良好布线范例

731 Wannabee Strange、Rover Ruckus 的布线典范

队伍·8417 的良好布线范例

队伍·8417’Lectric传奇’的良好布线范例

队伍·7244 的良好布线示例

好的示例，由队伍7244 Out of the Box Robotics进行布线

布线时，也要花时间规划出电线的具体布局，以及它们将如何贯穿整个机器人。如果有必要，还可以花时间布置类似电子面板的东西！在制作机器人时，要为布线留出足够的空间。这可能意味着要安装一个 PVC 管，然后从机器人的后端穿线，或者干脆使用尼龙搭扣或拉链。

小技巧

尽量确保电线尽可能短，以减少缠绕的风险。

然而，随着组件移出机器人，电线也会随之移动。将每一寸松散的电线束缚住将导致电线脱离连接。布线是在最短长度和允许机械部件需要足够自由的之间找到完美平衡的艺术。

我们建议将电子设备安装在非导电材料上，如木材，以防止静电放电。

一个在非导电表面上进行良好布线的例子，由3736提供。

3736 Serious Business

具体建议

模块电源

请注意， XT30 连接器的磨损速度比 PowerPole 连接器快得多。此外，由于 XT30 连接器是焊接的，所以它们比 PowerPole 连接更容易断裂。

模块电源的布线应至少为14awg，如果不是12awg。请记住，它必须是绞线，而不是实心线。

电机功率

电机电源的布线应该在16awg和12awg之间。同样，使用绞线而不是实心线。

一些电机（如 REV HD Hex 和 Core Hex ）在背面上有可拆卸的电源连接器，而其他电机（如 Andymark NeveRests ）在背面上有一个电缆永久焊接。在电机背面上有一个连接器或者在电机背面上有一个非常短的插头会更加方便，如果没有这样的话，一旦你的电线安装好并固定好，取出它们将不会很有趣。

舵机线

推荐使用重型延长线。

使用电子胶带将延长线和舵机线之间的连接点进行固定。这样做是因为连接点随着时间的推移可能会变松，并且很容易被拉出来。

VEX Motor Controller 29在3针端口上连接器的性别错误。你需要使用适配器电缆或者在线缆上添加正确的连接器（推荐）。请务必保护MC29，因为它很脆弱，如果受到其他物体的冲击可能会导致故障。

USB

USB 通常是一种坚固的连接器，但随着时间的推移容易磨损。请避免在必要时插拔这些电缆，尤其是在遥控/DS 手机上。

USB 与夹线套的适配度相当高。为减少断开连接，应绑紧电缆，尽可能减少机器人上松动的电缆。

传感器导线/编码器导线

传感器电线及其连接器非常容易损坏。布线时要小心谨慎，在给电缆添加应力消除装置时，连接器端要保持松弛。

REV 扩展集线器和控制集线器上的 JST 数据连接器有 +5V、GND 和两个数据引脚。如果使用的是不使用 I2C 的数字或模拟传感器，则可以使用 Y 型电缆，通过一个端口连接两个传感器。

杂项

REV 接地带

REV 接地带 是目前唯一合法的机器人接地方式。将 XT30 接头的一端连接到机器人框架的金属部分，然后将 XT30 接头的另一端插入机器人上空闲的 XT30 端口。

配电块/配电盘

REV 电源分配模块允许团队拥有超过 4 个 XT30 连接器（每个扩展集线器上有 2 个）。配电模块可与舵机电源模块连接，为舵机提升电压。

干燥剂

每次比赛结束后，可以用烘干纸擦拭机器人，以减少静电积累。这并不是 FIRST 或任何供应商的直接建议，但我们多年来的经验表明，这样做是有帮助的，至少不会有什么坏处。不过，干燥剂可能会也可能不会触犯规则，因为将机器人接地是违规的。

静电消除/静电喷雾

Staticide 是一种喷雾剂，有助于防止机器人产生静电。请确保在比赛前而不是比赛中对机器人进行喷洒。

静电的常见原因

  • 机器人与地面的每一个接触点都会增加静电积聚量。

  • 转弯擦痕过大（或车轮试图转弯时牵引力过大）。如果使用的是四轮驱动或六轮驱动（无中心点下降），且所有车轮都有牵引力，就有可能出现这种情况。

  • 沿地面拖动的导电部件。例如，当机器人移动时，尽量不要让进气口接触地面。泡沫轮和泡沫滚筒是常见的罪魁祸首。