我们追求更快,更简单的运输将永远是旅程,而不是目的地。气垫板是个人的一种流行和抢手模式。它们是依靠电池运行的自控两轮车(嗯,大多数都是这样)。这些类似哑铃的悬停板首次出现在1989年的“回到未来”中,但几年前就出现并流行起来。即使今天使用的气垫板不能“悬停”,但在了解各种传感器的应用时,它们还是非常有趣的。他们也被称为自平衡踏板车。
在开始工作之前,让我们首先了解9轴传感器。它们包括加速度计,陀螺仪和磁力计;所有三个传感器均具有3轴。
加速度计:
使用可变电容测量线性3维(笛卡尔坐标)中的位置。在这里,对于每个尺寸,我们都有一个电容器,其中一个电容器板保持恒定,而另一个电容器板可以改变其位置(它们对位置变化非常敏感)。这些极板之间的距离变化将导致电容变化,从而引起电压变化,从而为我们提供了一个可量化的值,我们可以在需要时对其进行监控和使用。
陀螺仪:
它是最重要的组成部分,以至于该车的别称是“陀螺踏板车”。陀螺仪基本上通过陀螺仪内质量的变化来测量角度变化。机械陀螺仪由同心的金属轮辋组成,中心处有一个转子,而电子陀螺仪(包括该陀螺仪在内的大多数应用)则略有不同。它使用科里奥利效应:当质量沿特定方向以特定速度运动时,并且当施加的外部角速度的轴垂直于运动时,则将出现科里奥利力,该力将垂直于两者,从而导致垂直位移的质量。这种位移将导致电容变化,从而使电压变化,从而给我们一个与特定角速度相对应的可量化值。
磁力计:
它使用霍尔效应原理测量与地球磁场相对应的磁场。虽然,我们没有在下面的组件列表中包含此组件以制作自己的Hoverboard。
制作Hoverboard所需的组件:
如果您打算构建自己的Hoverboard,则所需的最重要和最少的组件是:
- 两个轮子
- 两个电机,两个红外传感器
- 两个陀螺仪
- 两个倾斜/速度传感器,
- 逻辑板
- 电池组
- 电源开关
- 塑料壳和
- 具有中心枢轴(最好是钢)的坚固框架,
- 充电端口(建议,如果不可用,则每次都需要外部充电)
气垫板是如何工作的?
气垫板的制造方式使得每个车轮都有自己的陀螺仪,倾斜和速度传感器。它们通常放置在车手放置脚的框架下方。一旦骑手将脚放在板上,当骑手向前或向后倾斜时,陀螺仪就会向逻辑板提供数据。当骑手不倾斜时,位于脚部位置下方的红外传感器会将数据提供给逻辑板,以使其不移动也不使电动机运行。通过这种方式,他们可以感觉到脚垫上的压力并相应地移动这些自平衡踏板车。
当沿特定方向(向前或向后,取决于悬停板)倾斜到定义的角度时,来自陀螺仪的数据将中继到逻辑板上以运行电动机,该电动机允许车轮旋转并且骑手向前行驶。倾斜度越大,速度越快。
每个轮子都带有自己的陀螺仪,以便转弯。左转弯时,骑手将使右腿向前移动,这只会使右轮移动,同时保持左轮的电动机关闭,并进行左转弯。同样,对于右转,应将左脚向前倾斜。为了绕圈移动,任何人的腿都要向前倾斜。它不是很有生产力,但是很有趣J
红外传感器是非常常见的传感器,它使用红外线来获取物体的反射数据,以测量物体的存在和与传感器的距离,该传感器可用于许多应用。
倾斜和速度传感器以rpm(每分钟转数)为单位测量车轮的运动速度,并将数据发送到陀螺仪和逻辑板以控制速度。
该逻辑板就像是漂浮滑板的中央处理单元。该逻辑板具有微处理器作为主要组件。它发送和接收来自所有传感器的数据,将处理后的数据及其逻辑发送到电动机,以进行所需的运动,从而提供连续的调整,从而使您的车辆保持平衡并居中。它还可以管理电池的电量,并注意不要烧坏。
电池组很容易获得,并且该组件有多种选择,但此应用最常用的电池是36V 4400mAH电池。您也可以使用旧笔记本电脑的电池制作自己的电池组(尽管不建议这样做,因为您将需要格外小心地处理它!)
悬停板规格:
这些东西通常在充满电和平坦的道路上行驶15至20公里,最大速度为11至12公里/小时。零到满充电时间约为2小时,可承载90-95 KG的重量,价格在200-300美元之间。
如果您正在考虑购买一个,寻找优质的,那些具有…
- 车轮上的轮辋更好,因为为了保持静止,将脚推向轮辋将有助于保持其稳定。
- 电池质量较好,因为在某些情况下电池会因绝缘不良而爆炸,因此请彻底检查电池的安全标准,因为它们没有过度充电的保护措施
- 更好的软件和逻辑程序,使您可以充分利用传感器并为自己准备一个精确的设备。特别要检查是否存在滞后问题,因为整个数据流过程都应该实时,清晰,实时地获取最佳结果。
- 尺寸合适的车轮,因为大车轮需要更大的扭矩和动力来移动它们。此外,它们不应太小,否则将无法承受重量,从而导致速度和电源管理不佳
有许多品牌供您选择,但您始终可以在家中自己制造,并根据 自己的需要设置规格, 例如:可以添加雾灯来点亮您的行进路线,LED可以向您显示某些数据,例如绿色,良好的数据流;如果任何传感器或板无法正常工作并且需要重新启动板,则为红色;可以添加暂停功能,并且可以提高电池质量。
悬停板趋势:
自将悬停板显示为一种虚构的运输方式以来,悬停板的趋势开始出现,而这一切都要归功于技术,这一切都得益于此。一开始是名人风尚,如今已遍及平民百姓的街头和房屋。几年来一直在使用和需求;从那以后,它遇到了许多困扰其销售和需求的问题。据报道,由于骑乘板而造成的伤害,由于其中几对爆炸而被宣布为不安全的,并发布了禁止使用该板的想法的报告,这拖累了其走向下坡的趋势。面对所有这些问题并从死灰复燃之后,这款自平衡滑板车现在可以在市场上买到。需求不像以前那样高,但是它在那里并在儿童和青少年中很受欢迎。对于想要短途旅行并看上去很酷的人们(尤其是工人阶级)来说,它是理想的选择,悬停板已经成功地重新出现,并有望长期作为平民的交通工具。