平衡車的技術(shù)原理

時(shí)間：2020-10-19作者：深圳市小貝勒科技有限公司瀏覽：342

電動(dòng)平衡車，又叫體感車、思維車、攝位車等。市場(chǎng)上主要有*輪和雙輪兩類。其運(yùn)作原理主要是建立在一種被稱為“動(dòng)態(tài)穩(wěn)定”（Dynamic Stabilization）的基本原理上。
利用車體內(nèi)部的陀螺儀和加速度傳感器，來(lái)檢測(cè)車體姿態(tài)的變化，并利用伺服控制系統(tǒng)，精確地驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以保持系統(tǒng)的平衡。是現(xiàn)代人用來(lái)作為代步工具、休閑娛樂(lè)的一種新型的綠色環(huán)保的產(chǎn)物。

隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，電動(dòng)車的數(shù)量與日俱增。與此同時(shí)，科學(xué)家經(jīng)過(guò)潛心的研究，終于開發(fā)出新款兩輪電動(dòng)平衡車。兩輪電動(dòng)平衡車是一種新型的交通工具，它與電動(dòng)自行車和摩托車車輪前后排列方式不同，而是采用兩輪并排固定的方式。兩輪電動(dòng)平衡車采用兩個(gè)輪子支撐，蓄電池供電，無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)，加上單片機(jī)控制，姿態(tài)傳感器采集角速度和角度信號(hào)，共同協(xié)調(diào)控制車體的平衡，僅僅依靠人體重心的改變便可以 實(shí)現(xiàn)車輛的啟動(dòng)、加速、減速、停止等動(dòng)作。2018年9月28日，北京市通過(guò)使用電動(dòng)平衡車、滑板車等器械作為代步工具上路的情況將面臨扣留器械，并處以200元罰款的處罰決定。




運(yùn)作原理主要是建立在一種被稱為“動(dòng)態(tài)穩(wěn)定”（DynamicStabilization）的基本原理上，也就是車輛本身的自動(dòng)平衡能力。以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀（Solid-StateGyroscopes）來(lái)判斷車身所處的姿勢(shì)狀態(tài)，透過(guò)精密且高速的*微處理器計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹噶?/a>后，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)做到平衡的效果。
電動(dòng)平衡車系統(tǒng)常采用有刷直流電機(jī)或無(wú)刷直流電機(jī)，有刷電機(jī)特點(diǎn)是起動(dòng)快、制動(dòng)靈敏、可大范圍里平滑調(diào)速、控制電路簡(jiǎn)單，適用于一般的動(dòng)力設(shè)備，可連續(xù)工作5000小時(shí)，常規(guī)壽命兩到三年，但連續(xù)工作1000小時(shí)，需更換碳刷; 無(wú)刷電機(jī)是電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的整體，不用更換電刷，屬機(jī)電一體化設(shè)備，可連續(xù)運(yùn)行20000小時(shí)常規(guī)壽命七到十年，數(shù)字變頻控制調(diào)速較容易，耗電量是有刷電機(jī)的三分之一，但造**對(duì)控制精度的要求比較高，適用于對(duì)速度控制要求比較高的設(shè)備中。

在電動(dòng)平衡車系統(tǒng)中，要獲取加速度和角速度信息，加速度傳感器能將人體運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生加速度轉(zhuǎn)換為信號(hào)進(jìn)行有效的處理，從而判斷出人體做出的動(dòng)作; 陀螺儀可將電動(dòng)平衡車的旋轉(zhuǎn)角速度轉(zhuǎn)換為信號(hào)，旋轉(zhuǎn)角速度積分處理對(duì)應(yīng)著平衡車傾斜角度，從而可控制電動(dòng)平衡車的平衡。





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