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转 自平衡独轮车STM32  

2015-06-16 21:36:41|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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电动独轮车主要由4部分组成:外壳、车轮、电池和控制板,至于前进后退以及拐弯的原理,车子内置了陀螺仪,另外,两个脚踏上都有重力感应器,“前脚掌往前压一点,车就往前走,脚后跟往后压一下,车就后退了,如果想刹车,那就前后都不用力。”
 
陀螺仪的原理就是,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。现代陀螺仪可以精确地确定运动物体的方位的仪器,它在现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器。传统的惯性陀螺仪主要部分有机械式的陀螺仪,而机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高。70年代提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠。光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外。
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电动独轮车工作原理:主要有控制器(智能芯片)、姿态传感器(陀螺仪)、执行器(电机)三部分实现平衡。当驾驶者倾斜身体时,姿态传感器输出相应姿态信息,控制器感知到这个信息后,命令电机向相应方向旋转,姿态传感器按一定频率不停地测量车子姿态,并输出姿态息到控制器,控制器不停地调整电机的转动方向和转速,这样就保持了一个动态的平衡。

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电池容量为670Wh,一次充满电后,可行驶35 - 40Km。电池容量为450Wh,一次充满电后,可行驶20 - 30Km。

镁合金的机壳,起到平衡控制及决策车的作用。采用两块并行工作的32位处理器芯片,主要负责管控两个陀螺仪,这两块处理器芯片的数据进行融合矫正,当一个处理器芯片出现问题的时候,另一个处理器芯片可以接替它的工作,两者起到互相备份的作用,可谓是双保险设计。

主控板主要接收来自陀螺仪传输的角度和位置信号,依据这两个信号来控制电机转动,当然整个电机也不是仅仅只靠一块主控板来控制。

自平衡电动车的电机。上图中黑色电机是双绕阻电机,相当于汽车里的2.0T发动机,银色电机是单绕阻电机,相当于汽车里的2.5自然吸气发动机。银色电机最大功率为1.35KW,而黑色电机最大功率为1.75KW,相比之下,黑色电机体积更小,重量也更轻,平时它可以以半功率运行,需要的时候可以满功率运行,也算是一种节能省电设计。在Ninebot 九号 T型自平衡电动车里搭载的就是黑色电机,它在重量降低的前提下,反而提升了功率输出,并具备双保险的安全性。在半功率运行的情况下,它又非常省电。这样的设计也使得Ninebot 九号兼顾了续航性能和瞬间的动力输出。


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