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[交通]电动平衡车——让身体更灵动! [复制链接]

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离线李暖宝宝
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2014-10-09
— 本帖被 clf1900 从 汽车拆客 移动到本区(2014-10-09) —
在上班的路上,偶尔会看到有人站在电动平衡车上快速穿梭于马路上,当时的你会不会觉得很酷呢!



电动平衡车,又叫智能平衡车、体感车、思维车、摄位车等,其运作原理主要是建立在一种被称为"动态稳定"的基本原理上,也就是车辆本身的自动平衡能力。以内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态,透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后,驱动马达来做到平衡的效果。



倒立摆图示




动态平衡原理图示





电动平衡车系统的功能模块主要包括:控制核心(MCU)模块、电源管理模块、电机驱动模块、速度检测模块及调试辅助模块。每个模块都包括硬件和软件两部分。硬件为系统工作提供硬件实体,软件为系统提供各种算法。



设计系统包括:


第一是双轮平衡车的机械结构设计,由两轮自平衡小车的机械结构搭建工作平台、承载硬件电路、其中包括车身上支架、下平台等;第二硬件电路设计,涵盖包括电源、嵌入式微控制器、传感器、电机和控制电路、数据通信的综合系统;


第三是平衡控制模块,要求自平衡、数据采集、手动控制装置等;
第四是双轮平衡车的软件设计及调试控制,按既定要求写出控制程序,解决运动状态下如何保持车体系统平衡的问题。


两轮电动平衡车是一种新型的交通工具,它与电动自行车和摩托车车轮前后排列方式不同,而是采用两轮并排固定的方式,就像一种两轮平行的机器人一样。两轮自平衡控制系统是一种两轮左右平行布置的,像传统的倒立摆一样,本身是一个自然不稳定体,必须施加强有力的控制手段才能使之稳定。两轮平衡车具有运动灵活、智能控制、操作简单、节省能源、绿色环保、转弯半径为0等优点。因此它适用于在狭小空间内运行,能够在大型购物中心、国际性会议或展览场所、体育场馆、办公大楼、大型公园及广场、生态旅游风景区、城市中的生活住宅小区等各种室内或室外场合中作为人们的中、短距离代步工具。
两轮电动平衡车工作原理是系统以姿态传感器(陀螺仪、加速度计)来监测车身所处的俯仰状态和状态变化率,通过高速微控制器计算出适当数据和指令后,驱动电动机产生前进或后退的加速度来达到车体前后平衡的效果。假设我们以站在车上的驾驶人与车辆的总体重心纵轴作为参考线。当这条轴往前倾斜时,车身内的内置电动马达会产生往前的力量,一方面平衡人与车往前倾倒的扭矩,一方面产生让车辆前进的加速度,相反的,当陀螺仪发现驾驶人的重心往后倾时,也会产生向后的力量达到平衡效果。因此,驾驶人只要改变自己身体的角度往前或往后倾,两轮电动平衡车就会根据倾斜的方向前进或后退,而速度则与驾驶人身体倾斜的程度呈正比。原则上,只要正确打开电源且能保持足够运作的电力,车上的人就不用担心有倾倒跌落的可能,这与一般需要靠驾驶人自己进行平衡的滑板车等交通工具完全不同。


1.电力驱动,噪音小:

电动平衡车采用锂电池组作为动力来源,实现了碳的零排放,并采用了动力转换技术,能够在下坡行驶的过程中自动为锂电池组进行充电,使电能与动能可以循环利用,同时由于改良了电机性能,所以电动平衡车的噪音非常小。

2.体积小,重量轻:

两双拖鞋大小的垂直投影面积,占地空间小,并且把手可以快速拆卸。电动平衡车整车重量在15公斤左右,同时车体配有提拉杆,便于搬运携带。

3.站立式驾驶

电动平衡车采用站立式驾驶方式,通过身体重心和操控杆控制车体运行。同时可以使用配件中的短把手,用小腿控制车体运动,解放双手 。


代步出行,代步是电动平衡车以及同类型产品具有的物理特性,时速最高可达30KM/h,单次充电可完成最高达40公里的续航里程。
移动视频,电动平衡车可以与手机、DV、相机等设备结合,利用其自动行走功能,成为移动拍摄平台。
APP应用,通过APP应用,电动平衡车可以与手机互联,通过手机APP,可以实时了解体感车的行驶、售后信息,同时,APP还可以实现交友、分享等功能。



类似人体自身的平衡系统,当身体重心前倾时,为了保证平衡,需要往前走,重心后倾时同理。同时,电动平衡车的转向由把手握及伸缩杆来实现,摆动把手握会连带着伸缩杆使车辆左右两个车轮产生转速差(例如伸缩杆向左摆动时,右轮的转速会比左轮快),达到转向的效果。


在骑行时,将方向操纵杆指向需要前进的方向,车体将会朝着指向的方向行驶。当方向操纵杆处于车体正中间位置时,系统将朝正前方行驶。当转方向操纵杆时,系统会相应地控制左右两边的速度差,实现转向,让身体跟随方向操纵杆倾斜的方向倾斜,将会获得更好的转向体验。

下车前需要平衡车静止,保持平衡状态。单脚先下,另一只脚迅速离开脚垫



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