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智能产品 | 简要分析电动平衡车的原理是什么,它的构造是怎么样的
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电动平衡车在最近几年中一直频繁出现在大众的视野之中,而且它的种类繁多、各不相同,俨然成为了时下最流行的“单品”之一。如果大家在街上使用,那么必将成为大众关注的焦点。不仅在生活中看见它的身影,在很多的综艺节目中以及影视作品都能够很轻易地发现它的存在,那么它的构造原理是怎么样的呢?

电动平衡车的主要芯片是使用ST(意法半导体)的一款32位单片机——STM32F103系列。它的品牌是:ST(意法半导体),型号有很多种,应用范围很广,比如平衡机、蓝牙音响、血糖仪等,价格在8.5到9元。

下面我们就以两轮平衡车为例,介绍它的原理。

1.由于是两个轮子支撑,所以它的重心在上、支点在下,所以在非控制状态(或静态)下为一不稳定系统。然而它可以使用倒立摆系统的控制原理,通过微处理器的控制使它能够如倒立摆一样稳定在一个平衡位置处,并能在保持平衡的状态下按照使用者的指令要求正常运行。两轮的实际上是一级直线式倒立摆和旋转式倒立摆的结合体,它的控制原理与倒立摆系统的基本一致。简单地说它工作原理更像人行走的过程。

2.如果将两个由电机驱动的车轮看成人的双腿,再加上能够测量车体相对于水平面倾角大小和速度的传感器,最后通过微处理器的控制便能够实现车体自平衡的效果。因而当人站在车上时,只要将身体带动车体一起往前倾(或后倾)就可以实现电动车载人前进(或后退)。

3.两轮电动平衡车工作原理是系统以姿态传感器(陀螺仪、加速度计)来监测车身所处的俯仰状态和状态变化率,通过高速微控制器计算出适当数据和指令后,驱动电动机产生前进或后退的加速度来达到车体前后平衡的效果。

两轮的电动平衡车只要正常行驶,那么基本上就没有摔倒的风险,它是根据人的身体倾斜程度来调整的。所以它与一般靠驾驶人平衡的滑板车有很大的不同点。如果大家既想要获得街上的回头率又不想陷入摔倒的尴尬中,可以选择平衡电动车。

文章来源:《解读分析电动平衡车原理》

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