鉅大LARGE | 點擊量:1182次 | 2023年06月16日
平衡車是什么?電動平衡車的原理是怎樣的?
電動平衡車,又叫體感車、思維車、攝位車等。市場上主要有獨輪和雙輪兩類。其運作原理主要是建立在一種被稱為“動態(tài)穩(wěn)定”(DynamicStabilization)的基本原理上。
利用車體內(nèi)部的陀螺儀和加速度傳感器,來檢測車體姿態(tài)的變化,并利用伺服控制系統(tǒng),精確地驅(qū)動電機進行相應(yīng)的調(diào)整,以保持系統(tǒng)的平衡。是現(xiàn)代人用來作為代步工具、休閑娛樂的一種新型的綠色環(huán)保的產(chǎn)物。
隨著人們環(huán)保意識的加強,電動車的數(shù)量與日俱增。與此同時,科學(xué)家經(jīng)過潛心的研究,終于開發(fā)出新款兩輪電動平衡車。兩輪電動平衡車是一種新型的交通工具,它與電動自行車和摩托車車輪前后排列方式不同,而是采用兩輪并排固定的方式。
兩輪電動平衡車采用兩個輪子支撐,鋰電池供電,無刷電機驅(qū)動,加上單片機控制,姿態(tài)傳感器采集角速度和角度信號,共同協(xié)調(diào)控制車體的平衡,僅僅依靠人體重心的改變便可以實現(xiàn)車輛的啟動、加速、減速、停止等動作。
運作原理主要是建立在一種被稱為“動態(tài)穩(wěn)定”(DynamicStabilization)的基本原理上,也就是車輛本身的自動平衡能力。以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀(Solid-StateGyroscopes)來判斷車身所處的姿勢狀態(tài),透過精密且高速的中央微處理器計算出適當(dāng)?shù)闹噶詈螅?qū)動馬達(dá)來做到平衡的效果。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
早在1985年,日本的山藤一雄教授就提出了兩輪電動平衡小車的模型。只不過當(dāng)時,他提出的兩輪電動小車模型只能做直線運動。
21世紀(jì)初,隨著各個國家對兩輪電動平衡小車的不斷研究,該項目已成為全球機器人控制技術(shù)的研究熱點之一。在這方面做的好的主要有美國、日本、瑞士和法國。
2001年美國著名科學(xué)家迪恩卡門(DeanKamen)發(fā)明了一種方便快捷的新型交通工具——兩輪電動平衡車“賽格威”。在這之后,賽格威還受到了美國軍隊的青睞,它開始由民用走向。
2002年,瑞士聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)的富力克斯研究出了可以用遙控器遙控的兩輪自平衡機器人喬伊,它的速度最快可達(dá)到1.5m/s,在我們后期的項目制作中,也采用了此遙控技術(shù),利用nRF2401進行遠(yuǎn)程控制,空曠地帶,最遠(yuǎn)可以遙控到50米。2003,美國的安德森等人研究出了非凡的兩輪電動平衡車,不僅能在平坦的公路上行走,而且可以適應(yīng)崎嶇的山路,該項發(fā)明于2003年5月被美國太空總署評為季度最佳機器人。2005年,日本的村田發(fā)布了“村田頑童”自行車機器人,這次有了一個質(zhì)的飛躍,由于它的技術(shù)突破,2006年被美國《時代周刊》評為年度最佳發(fā)明之一。同時受到了全世界的高度關(guān)注。本項目中用到的陀螺儀就是日本村田的ENC-03MB。
國內(nèi)關(guān)于兩輪電動平衡小車的研究處于起步階段,主要有清華大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等各大院校。目前清華大學(xué)主導(dǎo)的全國大學(xué)生智能車競賽就是基于兩輪電動平衡車的研究,該項目得到了飛思卡爾半導(dǎo)體、國家教育部等的大力支持。
生活是向著智能化,便捷化的方向發(fā)展,獨輪自平衡車符合這個趨勢,順應(yīng)了時代的潮流,有著良好的發(fā)展前景。平衡車相對于其他交通工具最獨特的特點是節(jié)能環(huán)保,其采用新能源鋰電池作為動力,符合動力電池的特點,蒲迅電池在平衡車領(lǐng)域的應(yīng)用非常成熟,已經(jīng)服務(wù)過國內(nèi)數(shù)十家平衡車廠家,采用18650汽車級電芯和嚴(yán)苛的工藝標(biāo)準(zhǔn),得到眾多廠家的認(rèn)同。
如今全球變暖將給地球帶來滅頂之災(zāi),而氣溫變暖的罪魁禍?zhǔn)字?,就是工業(yè)廢氣的大量排放。交通工具中的汽車尾氣廢氣的排放也是重要原因之一。當(dāng)今世界的另一個危機就是能源危機,節(jié)能環(huán)保交通工具取代傳統(tǒng)是必然趨勢,為平衡車的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。組建相關(guān)俱樂部,并不斷壯大智能代步機適用人群,以學(xué)生為首要發(fā)展人群,進一步拓寬年齡層次,促進智能代步時代的到來。
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