Tony Goacher ha trabajado con muchos controladores de motor DC sin escobillas (BLDC) baratos de fabricación china. Suelen tener buena relación costo-beneficio, pero se quedan cortos en rendimiento o funcionalidad, particularmente en operación a baja velocidad. Por eso viene desarrollando un proyecto para hacer que los controladores baratos rindan mejor.

Los tres problemas clásicos: jerkiness, deadspots y par inconsistente

Los principales dolores que Tony enfrentó son la respuesta a tirones, los deadspots de acelerador y la entrega de torque inconsistente a baja velocidad. El asunto se agrava al correr motores brushless sobre vehículos pesados, donde la inercia mayor amplifica cualquier problema menor hasta el punto de volver la máquina imposible de conducir.

La solución de Tony fue crear un interceptor de señal que se instala entre el acelerador y el motor controller barato para modificar el comportamiento global del sistema.

TrakTrike: el vehículo de prueba

El vehículo demo es TrakTrike, un híbrido bicicleta-oruga que Tony construyó para EMF Camp 2022. Después de reventar varios controladores de gama alta, especificó piezas más baratas en AliExpress. El problema fue que el control a baja velocidad era pésimo, y los controladores duales no respondían igual al throttle, causando que el vehículo girara o crab-eara solo, dificultando la conducción.

El truco: un Arduino Nano en medio

Todo se resolvió metiendo un Arduino Nano después del throttle y antes de los dos motor controllers. Ese microcontrolador barato hace tres cosas clave:

  • Calibra la salida del throttle desde el Arduino para eliminar deadspots.
  • Sincroniza las salidas de acelerador para el motor izquierdo y derecho, ajustándolas individualmente para que respondan de forma similar.
  • Aplica curvas custom de aceleración y deceleración que suavizan la respuesta, además de una velocidad de arrastre precisa para maniobras lentas consistentes.

Con solo suavizar el throttle y aplicar control fino, Tony mejoró de manera drástica la usabilidad de estos controladores baratos por el costo de un Arduino Nano y poco más.

Todo abierto en GitHub

Los archivos están en GitHub para quien quiera replicar el hack. Existen alternativas más sofisticadas, como implementar control orientado a campo (FOC) desde cero, pero el enfoque de Tony demuestra que muchas veces un microcontrolador de USD 5 mediando la señal alcanza para levantar el 80% del rendimiento sin cambiar el hardware de potencia.