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科普一分鐘:沒那么神奇 平衡車運行原理詳解

2017-06-16
關鍵詞: 平衡車 原理

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很多人好奇平衡車是如何保持平衡的,從百度來的信息是這樣說的:其運作原理主要是建立在一種被稱為“動態穩定”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后,驅動馬達來做到平衡的效果。

很高深的樣子,然而大多數人表示看不懂,今天一度蜜小編就來簡單的說說平衡車究竟是如何運行的。

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電動獨輪平衡車

先來說說電動獨輪平衡車,獨輪平衡車的平衡主要靠陀螺儀與驅動電路互相配合,利用陀螺儀(包括加速度傳感器和角速度傳感器),電機啟動,身體向前傾斜就可以啟動平衡車,速度則是由身體的傾斜程度來控制的,加速則向前傾,減速則向后傾。

陀螺儀是平衡車的核心部件,其原理是這樣的,一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時,是不會改變的。騎自行車其實也是利用了這個原理,輪子轉得越快越不容易倒,因為車軸有一股保持水平的力量。這就是獨輪平衡車不會倒的原理。

獨輪車還需要一個控制器來傳達它們陀螺儀、電機驅動之間的互動,當駕駛者傾斜身體時,陀螺儀惠接受到信息,這時候就需要控制器來告訴電機驅動該如何做,像相應的方向旋轉。

控制器就是需要不停地調整電機的轉動方向和轉速,這樣就能保持我們在騎行過程中的平穩。

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雙輪平衡車

雙輪電動平衡車主要由兩大部分構成,一部分是雙輪電動平衡車的主體;另一部分是雙輪電動平衡車的方向操控桿。

同獨輪車相比,雙輪平衡車多了一個輪子和方向操控桿,相對來說更容易操作,方向操控桿用來控制車體運行過程中的方向。

而它內置的模塊也同獨輪車相差不大,控制模塊,陀螺儀模塊及電機。兩輪自平衡控制系統是一種兩輪左右平行布置的,靠電機發動,兩個輪子代替了你的雙腳,操控桿控制方向。

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通過感應身體重心的變化來調整方向,身體前傾前進,后傾后退,站立保持平穩,這就是所謂的“動態平衡”原理。

其實整個的感覺有些像我們玩過的踩滾木游戲,你往前傾的角度越大車速也就越快,正好可以保持平衡。

當然,平衡車內部有的不只是上文中提到的那些模塊,它有一整套的智能運行系統配合運行,讓你在行駛過程中更安全。原則上,只要打開電源且能保持足夠運作的電力,平衡車行駛過程還是很安全的,跌倒的可能性很低。


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