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平衡车是如何保持平衡的

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发表于 2023-1-14 10:36:15 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
现在常见的平衡车有双轮和单轮两种类型,从外观上看两者有很大的区别,但它们的核心工作原理是一样的,如双轮平衡车主要有以下几部分组成。

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控制器(常说的主板),它是平衡车的核心部件,又包含了传感器模块,运算模块,电机控制驱动模块,主要是进行车体的状态运算和平衡控制运算,通过将车身传感器测得的倾斜角度值,车速值等数据经过计算,向电机控制驱动模块发出指令,控制电机做起停,加减速等动作,另外还负责接收车子平衡姿态数据,进行自平衡运算。
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平衡感应件(陀螺仪),它利用陀螺仪原理控制整个车身的角度,以维持车身的平衡。
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电机,它的作用是将电能转换成机械能,驱动车轮旋转,目前市场上多使用无刷电机和有刷电机,其中无刷电机有其诸多的优点,也成为销售宣传的一大亮点。
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蓄电池,电池为平衡车提供动力,多以铅酸蓄电池和锂电池为主,由于锂电池的优良性能,目前市场上品牌平衡车都采用锂电池。
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其它部件,包含车身车轮等,车身的主要作用是安装其它部件和载人,车身的材料既要足够坚固,又要尽可能减轻自身重量,骨架多采用镁合金和ABS,扶手杆使用不锈钢材料。
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平衡车的最大特点就是能保持平衡,它能做到这一点,主要是利用陀螺仪的原理,就是一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力的情况下,所指的方向是不会改变的。

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我们天天使用的手机中,有很多程序和游戏都使用了陀螺仪的原理,还有飞机利用这个原理,在空中保持正确的飞行姿态,平衡车主要通过控制器(电路板),姿态保持仪(陀螺仪),执行件(电机)三部分来实现平衡的。

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当驾驶者身体前倾时,状态保持仪输出相应的姿态信息,控制器接收到信息后,命令电机向相对应的方向旋转,姿态保持仪会不停的调试车子姿态,将信息传输到控制器,控制器会不断调整电机的转速和转动方向,就能够保持一个动态的平衡。
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平衡车在静态时也能保持平衡,这是由于平衡车内部含有多种感测器,可以知道车子的偏角,其内部的电机便能及时纠正,如当车子向前倾斜时,平衡车会给车轮一个向前的加速度,车子便会处于直立状态,当车子后仰时,平衡车给车轮一个向后的加速度,车子也能保持直立。
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近年来平衡车市场迎来了爆发式增长,全球90%以上的平衡车是由中国制造。

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目前市场上平衡车的价格从几百元到几千元都有,从外观到尺寸基本上都一样,唯一的区别就是车轮上的标志,产品质量却是参差不齐,其中有的平衡车还很危险,这也阻碍了电动平衡车市场的发展。
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虽然平衡车的确有诸多优点,也深受很多人的喜爱,但是根据中国相关的道路安全法规定,使用平衡车,电动滑板车等器械作为代步工具,在公共道路上行驶将面临着行政处罚。
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发表于 2023-1-14 16:20:20 | 只看该作者
还有一个轮的那种
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