平衡車原來是這樣工作的,長見識了

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還記得在2015年鳥巢舉行的田徑世錦賽上,飛人博爾特奪得金牌后,正在慶祝不曾想到,從后面踩著平衡車跟拍的攝影師突然撞到直播軌道失去控制,把博爾特撞倒在地,當時把觀眾和攝影師都嚇得不輕,畢竟博爾特的腿那可是相當值錢的!事后網友還發了各種神評論和調侃,這也讓攝影師腳下的平衡車徹底火了一把。

電動平衡車是一種靠電力驅動,具有自我平衡能力的個人運輸工具,有兩輪和單輪車,又叫體感車,攝位車,思維車等,聽它的名字就具有智能科技感,適用于短途代步及日常娛樂。

隨著人們的環保意識增強,出現了各種各樣的電動車,兩輪電動平衡車就其中之一,這種平衡車越來越受到人們的歡迎,尤其是一些追求時尚的年輕,用著它就像踏著風火輪一樣,在哪里都成為人們關注的焦點,已經成為一條城市風景線,越來越多的電視劇,電影和娛樂節目中都出現電動平衡車,很多人都對電動平衡車感到好奇。


這種代步神器具有體積小,操作簡單,純電力驅動,零排放,環保無污染等優點,還有就是它的平衡性,平衡車能夠通過自身的整體協調性操作來保持平衡,接近人們想象中智能車的樣子。

平衡車發展的過程中褒貶不一,有人盛贊它是革命性的交通出行方式,也有人質疑它的使用場景模糊和安全性差,將它評為史上最差的科技產品。


1985年日本山藤一雄教授開發出了電動平衡車的模型,這個模型車只能做直線運動。

21世紀初,世界多個國家都開始研究開發電動平衡車

2001年美國DEKA公司開發出兩輪平衡車“塞格威”,并成功進行了商業化量產和銷售。

2003年美國人開發出了新的平衡車,不但可以在平坦的路面上行走,還可以適應崎嶇的山路。

2005年日本村田發布了自行車機器人,它利用陀螺儀,不僅能在超低速騎行,而且在完全靜止的狀態下也能原地保持平衡。

我們對這種平衡車開始了解是在2008年,北京奧運會期間安保人員踩著平衡車巡邏,讓人們印象深刻。


現在常見的平衡車有雙輪和單輪兩種類型,從外觀上看兩者有很大的區別,但它們的核心工作原理是一樣的,如雙輪平衡車主要有以下幾部分組成。

控制器(常說的主板),它是平衡車的核心部件,又包含了傳感器模塊,運算模塊,電機控制驅動模塊,主要是進行車體的狀態運算和平衡控制運算,通過將車身傳感器測得的傾斜角度值,車速值等數據經過計算,向電機控制驅動模塊發出指令,控制電機做起停,加減速等動作,另外還負責接收車子平衡姿態數據,進行自平衡運算。

平衡感應件(陀螺儀),它利用陀螺儀原理控制整個車身的角度,以維持車身的平衡。

電機,它的作用是將電能轉換成機械能,驅動車輪旋轉,目前市場上多使用無刷電機和有刷電機,其中無刷電機有其諸多的優點,也成為銷售宣傳的一大亮點。

蓄電池,電池為平衡車提供動力,多以鉛酸蓄電池和鋰電池為主,由于鋰電池的優良性能,目前市場上品牌平衡車都采用鋰電池。

其它部件,包含車身車輪等,車身的主要作用是安裝其它部件和載人,車身的材料既要足夠堅固,又要盡可能減輕自身重量,骨架多采用鎂合金和ABS,扶手桿使用不銹鋼材料。

平衡車的最大特點就是能保持平衡,它能做到這一點,主要是利用陀螺儀的原理,就是一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力的情況下,所指的方向是不會改變的。

我們天天使用的手機中,有很多程序和游戲都使用了陀螺儀的原理,還有飛機利用這個原理,在空中保持正確的飛行姿態,平衡車主要通過控制器(電路板),姿態保持儀(陀螺儀),執行件(電機)三部分來實現平衡的。

當駕駛者身體前傾時,狀態保持儀輸出相應的姿態信息,控制器接收到信息后,命令電機向相對應的方向旋轉,姿態保持儀會不停的調試車子姿態,將信息傳輸到控制器,控制器會不斷調整電機的轉速和轉動方向,就能夠保持一個動態的平衡。

平衡車在靜態時也能保持平衡,這是由于平衡車內部含有多種感測器,可以知道車子的偏角,其內部的電機便能及時糾正,如當車子向前傾斜時,平衡車會給車輪一個向前的加速度,車子便會處于直立狀態,當車子后仰時,平衡車給車輪一個向后的加速度,車子也能保持直立。

近年來平衡車市場迎來了爆發式增長,全球90%以上的平衡車是由中國制造。

目前市場上平衡車的價格從幾百元到幾千元都有,從外觀到尺寸基本上都一樣,唯一的區別就是車輪上的標志,產品質量卻是參差不齊,其中有的平衡車還很危險,這也阻礙了電動平衡車市場的發展。

雖然平衡車的確有諸多優點,也深受很多人的喜愛,但是根據中國相關的道路安全法規定,使用平衡車電動滑板車等器械作為代步工具,在公共道路上行駛將面臨著行政處罰。

編輯:說書先生

網友評論

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