【更新试跑视频】后驱漂移车使用3轴固定翼陀螺仪打造可电子调参的单、双舵机转向系统
2018.3.26 一楼已更新电子调参设定akerman和toe视频
2018.3.27 三楼已更新试跑视频和测评结果
--------我是剧透--------
利用三轴或者六轴固定翼陀螺仪（又称飞控——飞行辅助控制系统）不但完美替代车用不可调参的陀螺仪，实现陀螺仪输出的修正信号可设置单边最大行程、曲线、手轮/陀螺仪主导等特性。
（见后文应用实例1）
而且，将漂移车接收机的转向通道输入飞控尾舵通道，飞控的副翼和升降通道双舵机输出，分别负责左右轮独立转向角度。Z轴使用陀螺仪非锁头模式，作为感应水平面车尾侧滑角速率的陀螺仪，X和Y两个闲置轴的输出接2个型号相同的舵机构成双舵机转向系统，实现每个舵机左右最大行程可单独设定，形成无联动横杆的双舵机转向系统，并且通过设定卡对陀螺仪行程设定，在不动一根拉杆的情况下，10秒快速设置toe 0 ，电子调参随心所欲设定阿克曼角。
要达到这个目的，需要一个有别于“传统车用陀螺仪用Y线并联接双舵机” 或者 “双舵机+双陀螺仪” 的玩法，也就是要用“一颗陀螺仪管好两个舵机的不对称单边行程，独立行程曲线等参数” ——这也是本帖的核心内容。
（见后文应用实例2）
固定翼3轴陀螺仪用于后驱漂移车，能为用户带来极友好的调参界面，不论PC设定软件，还是随身携带设定卡，都十分强大好用。
先来段视频，可以直观感受到基于3轴固定翼陀螺仪的双舵机转向系统，不动一根拉杆、一个孔位、甚至一颗螺丝，只用设定卡电子调参，就能为所欲为，迅速精准地调整 toe、akerman。
http://v.youku.com/v_show/id_XMzQ5MTU0ODc2MA==.html
http://v.youku.com/v_show/id_XMzQ5MTU0ODc2MA==.html
--------我是前戏--------
一、模型陀螺仪通常有两种工作模式：
1、锁头模式，也称为锁尾模式、锁定模式、跟随模式，这种模式的特性是自检完成后，舵机臂初始位置处在中位，当载机在感度轴上有偏转时，舵机反打修正，并且在偏转停止后，舵机不回中位，舵机臂末端始终指向初始化时指向的方向。典型应用是直升机模型锁尾、固定翼模型锁定航线、自稳云台镜头跟随等。
2、不锁头模式，也称为非锁尾模式、增稳模式，这种模式的特性是自检完成后，舵机臂停留在初始中位，当载机在感度轴上有位移时，舵机臂反打动作，但当位移停止后，舵机立刻回中。典型应用是后驱漂移车陀螺仪、固定翼模型增稳、自稳云台防抖等。
二、漂移车用陀螺仪非权威分类
因为工作的关系，手上有市面上大部分陀螺仪。使用下来个人把车用陀螺仪分为两类：大路货和高级货。大路货不一定便宜，高级货不一定贵，而是按照开放给用户的可调参数以及能够实现的功能来分类的。
1、大路货。可调参数只有：Z轴感度、舵机输出正反、数码/模拟信号切换。这种陀螺仪不论什么厂牌，什么外壳，功能都是一样的，无法设定陀螺仪信号和手轮信号的主导性，无法改变陀螺仪单边最大行程。
比如PS755，鬼式，UNITY。三禾的SGS-01D算是个特例，它可以在三禾控和接收器的配合下，利用CODE5去设置正负感度值，来体现陀螺仪主导手感或者手轮主导手感，但无法设置单边EPA限位，终究只能算作大路货。
大路货陀螺仪有个缺点，就是不论手轮输出的EPA怎么设置，陀螺仪在甩尾发生时反打，输出给舵机的反打修正信号，是不理会控上设置的EPA的，这就有可能在感度较大，或者甩尾幅度较大时，前轮在初段就已经反打到了极限位置，然后随着侧滑角度加大，还在死命反打，造成初始段反打不够线性，末段卡死摆臂或者限位后依旧在加力反打，颇为智障。
2、高级货。可调参数除了大路货具备的Z轴感度、舵机输出正反、数码/模拟信号切换之外，还可以通过电位器设置手感取向（比如MST3.0、KO-OVERDOSE联名款等），并且可以单独设置左右单边最大行程（除了MST3.0和KO，新款的YOKOMO的RPG-302 V3也开放了这个设定项），这相当于用户可以调小陀螺仪输出信号的曲线比率，让陀螺仪输出给舵机的整个行程比较线性，并且不会出现卡死继续反打的情况。这对于后驱漂移车整体结构和机理的合理性来说十分有意义，当然你如果非要说自己的舵机很牛逼，憋半小时也不会烧，那好吧，我们讨论的不是同一件事，麻烦移动鼠标到屏幕右上角，轻点左键。
--------我是讲道理--------
直升机用锁尾陀螺仪和无副翼3轴陀螺仪（其实是有副翼通道，但没有物理副翼）发展至今至少有10年了，而后驱漂移崛起只是近1、2年的事情，为什么鲜有飞行陀螺仪用在漂移车上的实例呢？其实就是两种陀螺仪工作模式的不同，机载需要锁头（锁尾）特性，而车载需要不锁头特性。我自己玩直升机至今也有6、7个年头了，以前在车上用过直升机ebar的锁尾陀螺仪，结果甩尾后陀螺仪反打，然后就没有然后了——只要车身和初始化时存在夹角，车轮永远会保持在初始化时的角度，即使车身随着路线的需要偏转了，前轮不会自己回到相对车身的中位，如果手轮不去主动往回修正让车身拉直，车永远不会在陀螺仪的作用下拉直。这种手感和普遍认可的RC漂移车操作，以及真实漂移中松方向盘后在CASTER的作用下迅速回盘不相符合，能开，但是感觉十分滑稽。
最近固定翼和多旋翼飞行器上也出现了增稳飞行控制器，也就是具有3轴陀螺仪，3轴加速计，并且可以设定锁头模式的飞行辅助控制器出现，提供给用户友好的设定界面，对X轴（副翼AIL）、Y轴（升降ELE）、Z轴（尾舵RUD）可独立调整最大行程、感度、比例曲线等，特别是每个轴的陀螺仪工作在锁头或非锁头模式可调，让机载飞行控制器取代车用陀螺仪成为了可能。
使用飞行控制器垂直于水平面的Z轴，感应漂移车在水平面的角速度（甩尾）做出舵机反打动作，在非锁头模式下，会随着旋转角速度的归零迅速回中，并且可以单独设置陀螺仪输出给尾舵机时（漂移车中的第一通道，也就是方向舵机）的单边最大行程，通过设置软件或者设定卡，修改丰富的陀螺仪、舵机参数，可以非常体贴地设置输出给舵机的信号的曲线特性、感度特性、主导特性等等等等，做到取代并超越KO或者MST之类车载陀螺仪中的所谓高级货。
而且重点是，价格真的很白菜，很白菜很白菜。。。。。
--------我是应用实例1------
第一通道单信号输入，单舵机输出。Z轴陀螺仪非锁头特性，陀螺仪输出给1路舵机，实现左右单边EPA可调设定。
这个是最简单的应用，纯粹只是取代了传统车用陀螺仪，实现方向修正和单边行程限制，等同于传统车载陀螺仪中的高级货，但是阿克曼需要通过转向组拉杆孔位配合，在物理层面来完成设定。
当然，如果拿个三轴飞行控制器的Z轴当车用陀螺仪就完事了，那就不用写这个贴了。
所以，既然要搞事情，当然要折腾点冷门的玩法。
--------我是应用实例2--------
双舵机其实很早就有人玩过，不是什么新鲜玩法。但是之前所有的双舵机都是基于四驱，或者后驱陀螺仪输出信号用Y线并联两舵机，或者双陀螺仪双舵机来组建的。这种双舵机系统有个很大的问题：即便可以使用遥控器设置AUX1和AUX2混控，限定每个舵机的单边EPA，设置出完美的可调akerman，但是陀螺仪修正的时候，是不理会遥控器的EPA限制的。这就造成陀螺仪反打的时候，两个独立舵机控制的前轮无法打出精确可控的akerman，或者说，依旧需要用拉杆反复去调节akerman，相比单舵机两边联动的转向组，并没有什么明显的优势。
这次通过3轴飞控系统，实现了真正意义上陀螺仪输出可调参可限位置的双舵机系统。
我喜欢把这种自创的接线方法称为：一条蛇吃自己的尾巴过日子。
画个简单的示意图。
大致思路是接收机的第一通道（车用转向信号）送给飞行控制器的Z轴（尾舵RUD），尾舵输出信号并不送给舵机，而是用Y线分给飞行控制器的X轴（副翼AIL）和Y轴（升降ELE），同时关闭X轴（AIL）和Y轴（ELE）的陀螺仪功能，仅使用这两个输出通道的舵机单边限位和曲线可调功能。
具体接线方法是：
1、任何一款平常使用的车用枪式遥控器的接收机，第1通道转向信号接给飞行控制器的Z轴作为输入，飞行陀螺仪的Z轴输出接口用一根Y线同时输出给飞行陀螺仪自己的X轴和Y轴输入接口。见下图那根灰色的Y线，只用信号针单线即可，因为接收机和飞控设备，只要有一个通道有6V正负极两针输入就可以正常工作，不必要每个通道都链接电源。
2、接收机第2通道连接电调不变。
3、接收机的第3通道连接飞行控制器的调试端口，用以给飞行陀螺仪6V供电，同时作为一个开关通道，在遥控器上切换飞行控制器工作模式，如果再用一组3芯Y线分一路给车壳上的灯组，也可以用同步来控制车壳灯光。
4、接收机第四通道用一根单线和飞行控制器的敏度调节针相连（图中G针），可以在遥控器上用旋钮随时调节陀螺仪敏度。
这样接线方式组建起来的双舵机系统，实现了Z轴陀螺仪非锁头特性，飞行控制器X和Y两个闲置轴输出给2路舵机，每个舵机单边最大行程可单独设定，形成无联动横杆的双舵机转向系统，通过设定卡对每个舵机行程单独设定，可以在不动一根拉杆的情况下，10秒快速设置toe 0 ，电子调参随心所欲设定阿克曼角。
比如需要左舵机左EPA100，右EPA80，右舵机左EPA80，右EPA100。这样不论打到左右极限位置时，内外轮都会有20EPA的夹角作为阿克曼。并且，这20EPA的阿克曼，是从toe 0开始到极限位置为止，全程线性增大的。
早年买过一个POWER HD 0804，想凑一个同规的舵机组双舵机，无奈此款舵机已停产，满世界都找不到同款。在各漂移车群里跪求，这里要诚挚感谢蛙总割爱相助，让我实现了双舵机的夙愿。
值得一提的是，相比第一通道输出给陀螺仪，然后陀螺仪用一根Y线并联两个舵机的传统双舵机玩法，由飞行控制器两路独立输出，加入单边EPA限制的信号给双舵机，不但可以配合出随心所欲的阿克曼，而且在陀螺仪修正时，阿克曼从toe 0 到极限位，左右轮也能呈现正确的镜面阿克曼，并且陀螺仪修正出来的阿克曼增大，也是随着转向角度的增大呈现较为线性的增大，这是目前任何一款转向组无法做到的，也是这种不同于以往单陀螺仪输出给Y线的双舵机转向系统的真正优势——除了可以方便地在电子层面调整出阿克曼之外，陀螺仪反打信号也具有正确的阿克曼特性，这一点是十分具有意义和可玩性的。
补充内容 (18-5-24 05:04):
漂移车专用固件内侧详见：
http://www.rcfans.com/thread-1044290-1-1.html 本帖最后由 kidultwu 于 18-3-28 02:40 编辑
自己沙个发
--------我是应用实例3--------
另外，很多遥控器具有混控功能，通过第一通道做混控给第三、第四通道，可以很容易实现手轮双输出给双舵机，做到左右轮独立的左右EPA不对称，从而构成精确的阿克曼。但是，即便使用两颗大路货车用陀螺仪修正时，也不理会接收机的EPA定义，而是等量输出左右修正行程的，这就在陀螺仪修正时，无法打出正确的阿克曼。
通过双输入和双陀螺仪配合，可以解决这个问题，但是这就有点把简单问题复杂化的倾向了：需要调整阿克曼时，既要调整手轮的混控角度，又要调整两颗陀螺仪的输出角度，不但繁琐，而且两颗陀螺仪无法做到完全一致的修正，实用性上相比实例2并没有什么优势。所以后驱车用“双陀螺仪+双舵机” 的方案存在不可忽略的弊端和冗余设备投入，极不推荐。
应用实例3中的“双陀螺仪双舵机转向系统”纯粹是作为证明方法的存在性和装逼的惯性而已，并不推荐使用在后驱漂移车的实际应用中。
本帖最后由 kidultwu 于 18-3-28 00:45 编辑
自己板个凳
在光滑木地板上进行了测试。
测试开始前，针对木地板极不抓地的特性，利用设定卡快速设定了较大的akerman角。
视频展示了接收机第三通道连接飞行控制器的模式切换通道，第四通道连接飞行控制器的感度调整通道，可以实现使用遥控器随时切换飞行控制器锁头或非锁头等模式。并且通过第四通道旋钮，像车载陀螺仪一样，随时更改Z轴敏度。
试跑下来感觉非常安定，所有操作都能精准体现在车身反应上，没有出现双舵机不同步、抖舵、憋住等异常情况。
至此，3轴飞行控制器+双舵机 打造可电子调参的双舵机转向系统从构想到下地顺利实施完毕。
测试表明，使用3轴飞行控制器和设定卡，可以对akerman和toe进行互不约束且随心所欲的快速设定，双舵机协调工作没有任何问题，车辆行驶精度与 车用陀螺仪+单舵机 完全一致。
通过飞行控制器X轴和Y轴的独立行程限制，在双舵机转向系统中轻松配合出手轮动作以及陀螺仪反打动作时均完美akerman，成功取代车用陀螺仪+单舵机，其便捷性和可靠性，等同于单舵机转向系统调整拉杆长度和孔位设定akerman的转向结构。
更为重要的是，不论在单舵机转向系统，还是双舵机转向系统中，通过飞行控制器丰富的可调曲线和感度特性，可以调校出自己喜欢的手感，就陀螺仪修正效果和在综合性价比而言，要优于高端的车用陀螺仪。
http://v.youku.com/v_show/id_XMzQ5NTI0MTI5Mg==
http://v.youku.com/v_show/id_XMzQ5NTI0MTI5Mg==.html 本帖最后由 kidultwu 于 18-3-28 22:57 编辑
自己地个板
--------我是花絮--------
最初萌生搞双舵机的想法，源自usukani做给D4的这款碳纤底盘改件，这个底盘居然预留了双舵机安装的孔位，正因为这两个预留的螺丝孔，勾引我开始构思用3轴飞控的多通道联动，来搭建可独立调参，快速设置toe和akerman的双舵机转向系统，并且最终实测成功。
不得不承认黄总在挖坑方面确实非常有一套。
缅怀一下这辆为双舵机转向系统献身的四驱D4。当初收这辆二手四驱D4是因为自己入坑时直接买的D4后驱，觉得错过了四驱时代十分遗憾，纯粹为了体验一下四驱漂移，巧的是前车主做了大量金属件的OP，改双舵机的转向组，就是拆了这台后驱D4得到的。
在开始实施双舵机之前，那辆后驱D4....不是，那辆爆改了usukani上下摆臂、转向杯、前后波箱、底盘、二楼板的齿传U4上，装的是3Racing的原厂滑轨，想想万一试验失败要装回滑轨的恐惧，我就怂了。所以一开始是在这辆四驱D4的底盘上用3.0mm和6.0mm的麻花钻开了2个沉头螺丝孔，试做了双舵机结构安装和调参的可行性。
两台D4合体之后，变成了一台跳动着飞机心脏的双舵机奇葩U4。
套上我最爱的五菱豆腐店车壳，一股浓浓的AWL气息扑面而来。
--------我是后记--------
年轻时我经常会问自己，对于怀有执念的事，投入时间和精力成本是否真的值得。后来我渐渐开始明白，生活中各种体验，喜欢的或者糟糕的，或许会在未来某一天，得到有价值的回报。比如小时候拆遍家里闹钟小电器，帮我养成了探寻事物机理的好奇心；比如年少时沉迷电子游戏写外挂脚本，帮我入了编程的门；比如上学时自建网站和私服，帮我找到并保住了现在这份工作。其实我很感谢我的父亲，对我从小到大的各种癖好给予了无限的自由和包容，让我懂得hobby和honour的首字母都是h。
漂移之于我，也是这样的一种存在。
因为受朋友的邀请，要去参加一个漂移车模型的表演活动，不论从rc漂移文化的推广，还是从帮到那位曾经帮过我的朋友来说，漂移这件事，终究有了喜欢和开心之外的价值。
所以，这就是我上个月还信誓旦旦说要退模，如今又决定拿起枪控，狠狠打自己脸的理由。
其实，对于体操房超滑木地板玩了半年入门漂移的我来说，一切滑地，都没有同济地毯场的抓地那么有吸引力。这就好比从小在城隍庙边上弄堂里长大的小孩，闻到五香豆和臭豆腐的味道，怎么都不会有背包客们的那种食欲。而上周同济地毯场封楼关停，一时间让我几乎失去了对跑图的热情。
然而，AWL终究是AWL，向来手速不够脑洞凑，技术不足外挂顶。一方面我深知滑地操作的容错率相对抓地要低，调车的精细要求和反复频率又高，跑起来不能像地毯场那样随心所欲、自由奔放；另一方面，考虑到同济关门后要为以后到处野漂时对不同地面材质找条可以快速设定akerman和toe的捷径，这几天终于把酝酿了很久的双舵机可独立调参转向系统的想法完美实现了。
http://image.rcfans.com/data/appbyme/upload/image/201803/26/AYC9dCS5vBQ6.jpg
http://image.rcfans.com/data/appbyme/upload/image/201803/26/7g15azmYqG4i.jpg
哦...............................不明觉厉 卧槽！！！！留个名慢慢看！！ 不明觉厉。。。先顶而后看 棒，顶顶顶，简直开挂