直流减速电机（TT 电机）

它是什么

TT 减速电机是几乎每台入门小车底部黄蓝相间的电机。它是小有刷直流电机拧在塑料减速箱上，双 D 输出轴直接压进配套轮子。买两个，加底盘加万向轮，就是能走会转的机器人——大多数人的第一台循迹或避障车靠的就是它。

光秃直流电机转得太快太没劲，什么都推不动。减速箱让它有用：把又快又虚的转变成轮子要的又慢又有劲。

工作原理

黄盒子里发生两件事：

1. 电机把电能变成转动。两端加上电压就转；反接就反转。电压越高转得越快。
2. 减速箱降速。约 1:48 的齿轮组意味着电机转约 48 圈轮子转一圈。同比例丢转速、涨扭矩，这买卖划算——轮子要的是劲，不是残影。这个比例适不适合你的车，买之前五分钟就能算清：见直流减速电机选型。

控制它要同时做两件事：选方向（哪端为正，H 桥来做），定转速（PWM——高速开关电源，让电机看到平均电压）。这对组合在用 PWM 和 H 桥控制直流电机里学。

什么时候用它

轻、低速轮式机器人就拿 TT 电机：循迹、避障、迷宫、第一个差速底盘。便宜皮实，所有入门教程默认都是它。

要更多时再升级：想量距离和速度做里程计就加轮子编码器，车变重或要爬坡就换金属齿轮电机。塑料齿经不起造。

接线与坑

• **绝不直连逻辑引脚。**堵转电流约 1 A。经 L298N 或类似 H 桥驱动，用电池供电——别用 Arduino 的 5 V。
• **两个电机不可能完全一致。**相同的 PWM 很少能让小车走成直线；在软件里给其中一个电机做微调，或者用编码器闭一个速度环。
• **注意启动冲击和反电动势。**电机启动拉低电源，停止踢回电压。电机电和逻辑电分开走、共地——见机器人供电。
• **轮子和轴要配。**双 D 轴只配双 D 孔轮子；圆孔会打滑。

电机手册上的四个数

每只有刷直流电机用四个数刻画，而且它们不独立——整条曲线由其中两个推出。

有刷直流电机的扭矩随转速线性下降，从零转速的堵转扭矩降到空载转速的零扭矩。电流反过来同样线性。推出三个值得知道的结论：

**最大功率在半速。**功率是扭矩 × 转速，两条直线的乘积在中间最大。6 V 的 TT 电机最大功率点约在 100 RPM。

最高效率约在四分之一堵转扭矩处，远高于功率峰。机器人就该设计跑在这个点——不是功率峰，更不是堵转附近。

**堵转电流才是设计约束，不是运行电流。**欢快跑着 150 mA 的电机，轮子顶墙瞬间就是 1 A，两个一起堵就是 2 A。驱动和电池都必须扛住，因为在机器人上这天天发生。

给你的车选型

五分钟算术，能提前消灭大多数“车太慢”问题。

**速度。**轮周长 × RPM ÷ 60 就是米每秒：

65 mm wheel -> circumference = pi x 0.065 = 0.204 m
200 RPM     -> 200 / 60 = 3.33 rev/s
speed       = 0.204 x 3.33 = 0.68 m/s

这是步行速度，循迹正好，要在路口停车的迷宫车偏快。

**扭矩。**质量 m 的车以加速度 a 起步，每只驱动轮（共 n 只）需要：

torque per wheel = m x a x r / n

500 g 的车，0.5 m/s² 起步，65 mm 轮（r = 0.0325 m），两驱：

= 0.5 x 0.5 x 0.0325 / 2 = 0.004 N.m = 0.041 kg.cm

相对 0.8 kg·cm 的堵转扭矩，手里有近二十倍裕量，所以 TT 电机带轻车毫无压力，一般不用算。车变重或要爬坡时再算。

再看地面。电机扭矩只是一重上限，摩擦是另一重。光滑地面上的轻车一般在约四分之一堵转扭矩就到附着力极限——电机大半本事根本到不了地面。到底撞哪重上限，推力与附着力教程一步步算。

为什么车走不直

两个 TT 电机给同样 PWM 走不直，惊讶的人比该惊讶的多。原因按大小排：

最后一行最坑人，因为它只在低速时出现。全速走得好、慢速爬行时却跑偏，说明你看到的是两个不同的静摩擦阈值，而不是转向上的问题。

有两个真正管用的解法。软件微调是一个靠实测得出的单电机系数——向前开，量出 2 m 上的偏移量，调整，再跑一遍。它很快，而且只在你调它时的那个电池电压和地面上成立。真正的解法是编码器加速度环，它持续修正，而且不关心电池电压。

死区，以及为什么重要

占空比低于某值电机根本不动——电刷和齿轮组的静摩擦得先克服。TT 电机一般是 20–35% 占空比，同袋两只还不一样。

量你自己的：

// Ramp up slowly and note where each wheel starts.
for (int duty = 0; duty <= 255; duty += 5) {
  analogWrite(ENA, duty);
  Serial.println(duty);
  delay(500);                 // long enough to see it start
}

再补偿，让小指令产生小动作而不是没反应：

const int DEADBAND_A = 65;    // measured, out of 255

int applyDeadband(int speed) {
  if (speed == 0) return 0;
  int sign = (speed > 0) ? 1 : -1;
  return sign * map(abs(speed), 1, 255, DEADBAND_A, 255);
}

没有它，控制范围底部四分之一全是摆设——PID 在设定点附近会很怪，小修正字面意义上没效果，直到积分攒过阈值车猛地一窜。

故障排查

TT 电机还是别的？

最省返工的一句购买建议：**觉得以后可能要编码器，现在就买带编码器的。**后加装等于拆传动，多花不了一只电机几块钱。几乎每个从循迹长成迷宫的项目都会撞上这一课。