碎碎念

这东西是我一直以来想解决的滑环接线问题而设计的解决方案，我觉得其具备一定的实用价值。并且在RM2025赛季南部区域赛中实装于我队的所有步兵以及哨兵机器人中。

设计目的：

统一滑环接线规范，使得不同步兵、哨兵之间使用相同规格、接线规范的滑环；
便于检查与拆装，拆云台的时候，仅需将底盘侧的航空头拧开即可；同时，若需更换滑环，再将云台侧的航空头拧开即可进行替换；
一劳永逸，只要赛前多制作几组滑环，即可在损坏的时候直接替换，将赛中紧张的时间转移到备赛期间；

另外，我觉得这个方案有一个我认为非常好的优点：以往的滑环接线方案中，往往都是线对线焊接，这是一个极大的不稳定因素，像是24线滑环这种细线更是难焊。并且，焊完之后的线头是硬的，一旦发生弯折，基本就会断开（不能保证布线的时候永远注意这一点）。本设计中，将所有焊接点都藏在GX16航空插头的端子内，并且端子使用环氧树脂进行灌封，保证即使线受到拉扯，焊接点也不会脱落，其可靠性完全取决于线的质量。

缺点：

体积+++

设计思路：

以下是初步统计的需要从底盘经过滑环接入云台的走线类别和数量。

名称	类别	数量
裁判系统航空线	CANH、CANL、12V、GND	4
裁判系统串口	TX、RX、GND	3
Ammo-Booster电源	24V、GND	2
Gimbal电源	24V、GND	2
Mini-PC电源	24V、GND	2
用户CAN	CANH、CANL	2
总计		15

在一次契机中，发现GX16航空头能够正好穿入GM6020电机的中空孔中，并且GX16航空头相较于M12航空头更加廉价，且过流能力更强。美中不足的是，GX16最多只有10芯，经过一番思考之后，只需要将裁判系统航空线单独进行连接即可实现两条航空线就能完成滑环线的分配与连接。

GX16-10和M8-4（裁判系统航空线），一共才14线，上面需要15线，怎么做到的？

滑环则沿用以往的选型，使用外径15.5的24芯滑环，单线额定电流2A。

以下是滑环-航空线的分配

		滑环	GX16	M8（裁判系统航空线）
裁判系统航空线	CANH、CANL、12V、GND	4	0	4
裁判系统串口	TX、RX、GND	3	3
用户CAN	CANH、CANL	2	2
Ammo-Booster电源+	24V	2+1（冗余）	1
Gimbal电源+	24V	2+1（冗余）	1
Mini-PC电源+	24V	3	1
功率GND	上面3个的电源-总和	6	2
总计		24	10	4

Ammo-Booster电源+：主要给摩擦轮和拨弹盘进行供电，实测在24V供电下，一对3508小弹丸摩擦轮与一个2006拨弹盘进行空转的情况下持续电流小于1A，弹丸射击瞬间，电流峰值约为10A左右，持续时间小于20ms。这种情况下，使用2根，总计4A额定电流的滑环线完全可以满足需求，多出来一根作为冗余线。

Gimbal电源+：主要给云台Pitch电机进行供电（Yaw电机接在底盘侧了），而我队所使用的Pitch电机是GM6020电机，其额定电流为1.6A，使用2根，总计4A额定电流的滑环线完全可以满足需求，多出来一根作为冗余线。

Mini-PC电源+：主要给小电脑、C板、激光雷达等进行供电，其功耗大头主要是小电脑，我队使用的小电脑正常运行时功率大概为50W。这种情况下，使用3根，总计6A额定电流的滑环可以为此路提供144W的额定功率，完全可以满足需求。若小电脑的功率太高，或者挂载的传感器太多，可以根据情况从Ammo_Booster或者Gimbal中取一根滑环线接入Mini-PC，以提高电流承载能力。

值得注意的是，电源管理模块MiniPC通道，手册说最大持续电流为6A

功率GND总计使用6根滑环线，虽然与上述三者总和的9根有所减少，但是实际上，Ammo_Booster与Gimbal中均有一根滑环线基本是多余的，所以其实大概是电源7对功率GND6，若小电脑功耗太大，则可以灵活将多余的线分配给Mini-PC与功率GND。

我把冗余线焊到Ammo_Booster电源+与Gimbal电源+上主要是觉得2、2、4、3+4的线数分配不够优雅。而3、3、3、3+3这样分配的话，看起来就很舒服了。（可是每根信号线只有一条线😥）。

其实也可以考虑把冗余线放到CAN上，增加通信线的冗余。

串口多出来的一根GND，则是作为信号参考地，用来提高通信质量。设计中，将会在PCB上串联一颗小阻值电阻以避免电流经过。

接线图

名称		滑环（线数）	GX16（引脚编号）
裁判系统串口	RX	1	1
	TX	1	2
	SGND	1	3
功率GND	PGND	3	4
用户CAN	CANL	1	5
	CANH	1	6
功率GND	PGND	3	7
Ammo-Booster电源+	24V	2+1（冗余）	8
Gimbal电源+	24V	2+1（冗余）	9
Mini-PC电源+	24V	3	10

滑环集线板接线图.jpg

准备材料

24线15.5mm电滑环（建议使用法兰为定子的型号）

GX16-10母插头+公插座x2

M8-4公插头x2

GX16-10公对母延长线

M8-4母对母延长线

热缩布套管（这玩意长度也会缩，缩完之后有点硬）

18650圆片绝缘青稞纸

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环氧树脂绝缘胶

制作注意事项

GX16对接头选型

我在淘宝上不同店铺买了不同价格的几个滑环对接头，一组母插头+公座子，基本都是三块钱左右。但是发现，有些可能“做工太好了”，导致其直径超过了18mm，无法穿过GM6020的中空孔，而那些看起来较为廉价的插头则小于18mm，可以完美穿过GM6020中空孔。

GX16-10的单芯额定电流为5A，经测试，持续10A半小时温度可以保持在50℃左右。其标称寿命为500次拔插，经测试，带载24V5A热拔插500次，接头有明显的打火烧黑痕迹，但是其拔插阻力没有明显下降，接触电阻也没有明显上升（一个学弟、一杯奶茶、一个下午.JPG）。这个寿命足以媲美XT30，无需过多担忧。

焊接

首先肯定是要给滑环分线了，分线的时候，建议CAN和UART对应的线留长一点，线长不需要太长，大概留个10-20cm，能够让接头放到合适的位置即可，然后使用成品延长线进行延长。建议使用不同颜色的热缩管把不同类型的线分出来，滑环线是铁氟龙线皮，需要直径合适的、没有磨损的剥线钳才能轻松将其剥开。像是多线并在一起的，可以拧在一起。最后给线头上锡。

请注意，剥线长度不宜太长（长了就剪掉），保证最后焊接的时候，线皮差不多跟金属端子齐平即可，线头不宜超出金属端子太多。

建议的焊接顺序为：5、6、7、8、9、10、1、2、3。即中间的CAN先焊，然后是多线并在一起的功率线，最后是UART。

焊板子上的公插座的时候，先使用18650正极的绝缘青稞纸粘在上面，避免金属外壳划破阻焊层（奇妙的巧合）。

如果你想用热缩布套管进行线材的防护，请注意在焊接之前套上

2C83A5391E33734747343781174650BB（1）.jpg

测试好线序，确认没有问题后，建议使用环氧树脂胶水将插头部分进行灌封，避免焊接点受力。

成品

文件

GX16滑环集线板_立创EDA专业版工程.zip

电源模块_带滑环集线板_STEP模型文件.zip

修订历史

V1.0.2538：首次发布

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