電動平衡車(自平衡電動車)

電動平衡車

自平衡電動車一般指本詞條

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“動態穩定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上。

利用車體內部陀螺儀加速度感測器,來檢測車體姿態變化,並利用伺服控制系統精確驅動電機進行相應的調整,以保持系統平衡。是現代人用來作為代步工具、休閒娛樂的一種新型的綠色環保的產物。

隨著人們環保意識的加強,電動車的數量與日俱增。與此同時,科學家經過潛心的研究,終於開發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,它與電動腳踏車和機車車輪前後排列方式不同,而是採用兩輪並排固定的方式。兩輪電動平衡車採用兩個輪子支撐,蓄電池供電,無刷電機驅動,加上單片機控制,姿態感測器採集角速度和角度信號,共同協調控制車體的平衡,僅僅依靠人體重心的改變便可以 實現車輛的啟動、加速、減速、停止等動作。

基本介紹

  • 中文名:電動平衡車
  • 外文名:Electric car balance
  • 別名:體感車、思維車、平衡車
  • 運動原理動態穩定
  • 套用系統伺服控制系統
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技術原理

運作原理主要是建立在一種被稱為“動態穩定”(DynamicStabilization)的基本原理上,也就是車輛本身的自動平衡能力。以內置的精密固態陀螺儀(Solid-StateGyroscopes)來判斷車身所處的姿勢狀態,透過精密且高速的中央微處理器計算出適當的指令後,驅動馬達來做到平衡效果
電動平衡車系統常採用有刷直流電機或無刷直流電機,有刷電機特點是起動快、制動靈敏、可大範圍里平滑調速、控制電路簡單,適用於一般的動力設備,可連續工作5000小時,常規壽命兩到三年,但連續工作1000小時,需更換碳刷; 無刷電機是電機和驅動器的整體,不用更換電刷,屬機電一體化設備,可連續運行20000小時常規壽命七到十年,數字變頻控制調速更容易,耗電量是有刷電機的三分之一,但造價高對控制精度的要求比較高,適用於對速度控制要求比較高的設備中。
在電動平衡車系統中,要獲取加速度和角速度信息,加速度感測器能將人體運動中產生加速度轉換為信號進行有效的處理,從而判斷出人體做出的動作; 陀螺儀可將電動平衡車的旋轉角速度轉換為信號,旋轉角速度積分處理對應著平衡車傾斜角度,從而可控制電動平衡車的平衡。

發展現狀及前景

現狀

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。只不過當時,他提出的兩輪電動小車模型只能做直線運動。
21世紀初,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年美國著名科學家迪恩卡門(DeanKamen)發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”。
在這之後,賽格威還受到了美國軍隊的青睞,它開始由民用走向軍用。
2002年,瑞士聯邦工業大學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,它的速度最快可達到1.5m/s,在我們後期的項目製作中,也採用了此遙控技術,進行遠程控制,空曠地帶,最遠可以遙控到50米。

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