より速く、より簡単な輸送を求める私たちの探求は、目的地ではなく、常に旅です。個人のトレンドで人気のあるモードの1つは、ホバーボードです。彼らはバッテリーで動く自己制御の二輪車です(まあ、それらのほとんど)。これらのダンベルそっくりのホバーボードは、1989年の「バックトゥザフューチャー」に最初に登場しましたが、数年前に誕生し、人気を博しました。現在使用されているホバーボードは「ホバー」できませんが、さまざまなセンサーのアプリケーションを理解する上で非常に興味深いものです。それらはまた自己バランススクーターと呼ばれます。
動作を開始する前に、まず9軸センサーについて学びましょう。それらには、加速度計、ジャイロスコープ、磁力計が含まれます。3つのセンサーはすべて3軸です。
加速度計:
可変静電容量を使用して、線形3次元(デカルト座標)で位置を測定します。ここでは、コンデンサーのプレートの1つが一定に保たれ、他のプレートがその位置を変えることができる各次元のコンデンサーがあります(それらは位置の変化に非常に敏感です)。これらのプレート間の距離の変化は、静電容量、ひいては電圧の変化を引き起こし、監視して必要な場所で使用できる定量化可能な値を提供します。
ジャイロスコープ:
これは最も重要なコンポーネントであるため、この車両の別名は「ジャイロスクーター」です。ジャイロスコープは基本的にジャイロ内の質量のシフトによる角度変化を測定します。機械式ジャイロスコープは、中心にローターを備えた同心円状の金属リムで構成されていますが、これを含むほとんどのアプリケーションで使用される電子ジャイロスコープは少し異なります。コリオリ効果を使用します。質量が特定の方向に特定の速度で移動し、軸が運動に垂直な外部角速度が作用すると、両方に垂直になるコリオリの力が発生し、垂直変位が発生します。質量の。この変位により静電容量が変化し、それによって電圧によって特定の角速度に対応する定量化可能な値が得られます。
磁力計:
ホール効果の原理を利用して、地球の磁場に対応した磁場を測定します。ただし、独自のホバーボードを作成するために、これを以下のコンポーネントのリストに含めていません。
ホバーボードを構築するために必要なコンポーネント:
独自のホバーボードを構築することを計画している場合、必要な最も重要で最小限のコンポーネントは次のとおりです。
- 二輪車、
- 2つのモーター、2つのIRセンサー、
- 2つのジャイロスコープ、
- 2つの傾斜/速度センサー、
- ロジックボード、
- バッテリーパック、
- 電源スイッチ、
- プラスチックシェルと
- 中央ピボット(できればスチール)を備えた強力なフレーム、
- 充電ポート(使用できない場合は、毎回外部充電が必要になることをお勧めします)
ホバーボードはどのように機能しますか?
ホバーボードは、各ホイールが独自のジャイロスコープ、傾斜、速度センサーを持つように構築されています。それらは通常、ライダーが足を置くフレームの下に配置されます。ライダーがボードに足を置くと、ライダーが前または後ろに傾いたときにジャイロスコープがロジックボードにデータを提供します。ライダーが傾いていないときは、足の配置の下に配置されているIRセンサーがロジックボードにデータを提供して、モーターを動かしたり動かしたりしないようにします。これにより、フットパッドへの圧力を感知し、それに応じてこれらのバランススクーターを動かします。
特定の方向(ホバーボードに応じて前方または後方)に定義された角度に傾けると、ジャイロスコープからのデータがロジックボードに中継され、モーターが回転して車輪が回転し、ライダーが前方に移動します。より多くの傾きはあなたにより多くの速度を与えます。
各ホイールは、回転するために独自のジャイロスコープに準拠しています。左に曲がると、ライダーは右足を前に動かし、右の車輪だけを動かし、左の車輪のモーターをオフにしたまま、左に曲がります。同様に、右折の場合は、左足を前に動かして傾斜させる必要があります。円を描くように移動するには、誰かの足を前に傾けます。あまり生産的ではありませんが楽しいですJ
IRセンサーは、オブジェクトから反射データを取得してその存在とセンサーからの距離を測定するために赤外線を使用する非常に一般的なセンサーであり、多くのアプリケーションに使用できます。
傾斜センサーと速度センサーは、回転している車輪の速度をrpm(Revolutions per minutes)で測定し、速度を制御するためにデータをジャイロスコープとロジックボードに送信します。
ロジックボードには、ホバーボードの中央処理装置のようなものです。このロジックボードは、メインコンポーネントとしてマイクロプロセッサを備えています。すべてのセンサーとの間でデータを送受信し、処理されたデータをそのロジックとともにモーターに送信して、必要な動きを実現します。これにより、継続的な調整が可能になり、バランスの取れた中央の車両が実現します。また、バッテリーからの電力を管理し、燃え尽きないように注意します。
バッテリーパックはすぐに入手でき、このコンポーネントにはさまざまな選択肢がありますが、このアプリケーションで最も一般的に使用されるバッテリーは36V4400mAHバッテリーです。古いラップトップのバッテリーを使用して独自のバッテリーパックを作成することもできます(ただし、細心の注意を払って取り扱う必要があるため、お勧めしません!)
ホバーボードの仕様:
これらのものは通常、フル充電で最高速度11〜12KM / Hrの滑らかな道路で15〜20KMになります。ゼロからフル充電までの時間は約2時間で、最大90〜95 KGの重量を運ぶことができ、価格は200〜300米ドルの範囲です。
購入を検討している場合は、高品質のものを探してください。
- 静止状態を保つために、足をリムに押し付けると、ホイールを安定させるのに役立つため、ホイールのリムを改善します。
- 絶縁不良でバッテリーが爆発するケースがいくつかあるため、バッテリーの品質が向上します。過充電に対する保護がないため、バッテリーの安全基準を十分に確認してください。
- センサーを完全に活用し、正確なデバイスを自分で使用できるようにするための、より優れたソフトウェアとロジックプログラム。最良の結果を得るには、データフローのプロセス全体をリアルタイムでシャープにする必要があるため、特に遅れの問題があるかどうかを確認してください。
- 適切なサイズのホイール。大きなホイールを動かすには、より多くのトルクとパワーが必要になります。また、小さすぎないようにする必要があります。そうしないと、重量を支えることができず、速度と電力の管理が不十分になります。
それらから選択できるブランドはたくさんありますが、いつでも自宅で自分で作成して、次のように仕様を希望に合わせて設定 できます:フォグライトを追加して経路を照らし、LEDを追加してすべての人に緑のような特定のデータを表示できます-センサーまたはボードが正常に機能しておらず、ボードを再起動する必要がある場合は、良好なデータフローと赤、サスペンションを追加でき、バッテリーの品質を向上させることもできます。
ホバーボードのトレンド:
ホバーボードのトレンドは、それが架空の交通手段として示され、それが現実のものとなるのを見るだけであったことから始まりました。これはすべてテクノロジーのおかげです。有名人の流行として始まり、今では主流になっている庶民の街や家にまで及んでいます。数年前から使用され、需要があります。それ以来、それはその販売とその需要に打撃を与えた多くの問題に直面してきました。ボードに乗ったことによる怪我が報告され、それらのカップルが爆発したため安全でないと宣言され、それらを禁止するという考えの報告が発表され、それは下り坂への傾向を引きずりました。これらすべての問題に直面し、灰から立ち上がった後、このセルフバランススクーター現在、市場で入手可能です。かつてほど需要はありませんが、子供やティーンの間で人気があります。短距離を移動し、その間クールに見えたい人々(特に労働者階級)にとって理想的なホバーボードは、正常に再出現し、より長い間庶民の乗り物としてとどまることが約束されています。