Mikä on leijulauta ja miten se toimii?

Pyrkimyksemme nopeampaan ja yksinkertaisempaan liikenteeseen on aina matka eikä määränpää. Yksi trendikkäistä ja halutuimmista tiloista yksilölle on hoverboard. Ne ovat itseohjautuvia kaksipyöräisiä, jotka toimivat akuilla (hyvin, suurin osa niistä). Nämä käsipainon kaltaiset Hover-levyt ilmestyivät ensimmäisen kerran “Takaisin tulevaisuuteen” -elokuvaan vuonna 1989, mutta ne syntyivät ja niistä tuli suosittuja muutama vuosi sitten. Vaikka nykyisin käytössä olevat hoverboardit eivät voi "hiirellä", ne ovat erittäin mielenkiintoisia, kun on kyse eri antureiden soveltamisen ymmärtämisestä. Niitä kutsutaan myös itsetasapainottaviksi skoottereiksi.

Ennen kuin aloitamme sen toiminnan, tutustu ensin 9-akseliseen tunnistimeen. Niihin kuuluvat kiihtyvyysmittari, gyroskooppi ja magnetometri; kaikilla kolmella anturilla on 3-akseli.

Kiihtyvyysanturi:

Mittaa sijainnin lineaarisissa 3-ulottuvuuksissa (suorakulmaiset koordinaatit) vaihtelevalla kapasitanssilla. Täällä meillä on kondensaattorit kullekin ulottuvuudelle, jossa toinen kondensaattorilevyistä pidetään vakiona ja toisen annetaan muuttaa sijaintiaan (ne ovat hyvin herkkiä asennon muutoksille). Näiden levyjen välinen etäisyyden muutos aiheuttaa kapasitanssin ja siten jännitteen muutoksen, mikä antaa meille määrällisen arvon, jota voimme seurata ja käyttää sitä tarvittaessa.

Gyroskooppi:

Se on tärkein komponentti niin paljon, että tämän ajoneuvon toinen nimi on 'Gyro-skootteri'. Gyroskooppi mittaa pohjimmiltaan kulmamuutosta massan siirtymällä gyrossa. Mekaaninen gyroskooppi koostuu samankeskisistä metallivanteista, joiden keskellä on roottori, kun taas elektroninen gyroskooppi, jota käytetään useimmissa sovelluksissa, mukaan lukien tämä, on hieman erilainen. Siinä käytetään Coriolis-tehostetta: kun massa liikkuu tietyssä suunnassa tietyllä nopeudella ja kun ulkoinen kulmanopeus tapahtuu, jonka akseli on kohtisuorassa liikkeeseen, tapahtuu Coriolis-voima, joka on kohtisuora molempiin aiheuttaen kohtisuoran siirtymän massasta. Tämä siirtymä aiheuttaa muutoksia kapasitanssissa ja siten Jännite antaa meille määrällisen arvon, joka vastaa tiettyä kulmanopeutta.

Magnetometri:

Se mittaa magneettikentän maapallon magneettikentän mukaan käyttämällä Hall Effect -periaatetta. Emme kuitenkaan ole sisällyttäneet tätä alla olevaan komponenttiluetteloon oman hoverboardin luomiseksi.

Tarvittavat komponentit Hoverboardin rakentamiseen:

Jos aiot rakentaa oman Hoverboardin, tärkeimmät ja vähimmäisvaatimukset ovat:

• Kaksi pyörää,
• Kaksi moottoria, kaksi IR-anturia,
• Kaksi gyroskooppia,
• Kaksi kallistus- / nopeusanturia,
• Logiikkalauta,
• Akku,
• Virtakytkin,
• Muovikuori ja
• Vahva runko, jossa on keskitappi (mieluiten teräs),
• Latausportti (suositellaan, jos sitä ei ole käytettävissä, ulkoista latausta tarvitaan joka kerta)

Kuinka Hoverboard toimii?

Leijulaudat on rakennettu siten, että jokaisella pyörällä on oma gyroskooppi, kallistus ja nopeusanturi. Ne sijoitetaan yleensä rungon alle, missä ratsastaja asettaa jalat. Kun ratsastaja asettaa jalat pöydälle, Gyroscope toimittaa tietoja logiikkalevylle, kun ratsastaja kallistuu eteenpäin tai taaksepäin. Kun kuljettaja ei kallistu, infrapunatunnistin, joka on sijoitettu jalka-asennon alle, antaa logiikkalevylle tietoja, ettei se saa liikkua eikä käydä moottoria. Näin he tuntevat jalkatyynyjen paineen ja siirtävät näitä itsetasapainottavia skoottereita vastaavasti.

Kun kallistetaan tiettyyn suuntaan (eteen- tai taaksepäin riippuen leijukortista) määriteltyyn kulmaan, gyroskoopin tiedot välitetään logiikkalevylle moottorin ajamiseksi, joka sallii pyörien pyörimisen ja kuljettaja liikkuu eteenpäin. Lisää kallistus antaa sinulle enemmän nopeutta.

Jokainen pyörä on oman gyroskoopinsa mukainen käännösten tekemiseksi. Vasemmalle käännökselle kuljettaja siirtää oikean jalan eteenpäin, joka liikuttaa vain oikeaa pyörää, pitäen vasemman pyörän moottorin pois päältä ja suoritetaan vasen käännös. Vastaavasti oikeanpuoleisessa käännöksessä vasemmat jalat tulisi siirtää eteenpäin kallistusta varten. Kallista ketään eteenpäin liikkua ympyröissä. Se ei ole kovin tuottavaa, mutta se on hauskaa J

IR-anturit ovat hyvin yleisiä antureita, jotka käyttävät infrapunasäteitä saadakseen heijastuneet tiedot kohteesta mittaamaan sen läsnäoloa ja etäisyyttä anturista, jota voidaan käyttää monissa sovelluksissa.

Kallistus- ja nopeusanturit mittaavat liikkeessä olevien pyörien nopeuden rpm (kierrosta minuutissa) ja lähettävät tiedot gyroskoopille ja logiikkalevylle nopeuden säätämiseksi.

Logic Board on kuin keskusyksikkö Hover hallituksen. Tässä logiikkakortissa on mikroprosessori pääkomponenttina. Se lähettää ja vastaanottaa tietoja kaikista antureista, lähettää käsitellyn datan logiikkansa kanssa moottoreille vaadittavaa liikettä varten, mikä tarjoaa jatkuvia säätöjä, jolloin saat tasapainotetun ja keskitetyn ajoneuvon. Se hallitsee myös paristojen virtaa ja huolehtii siitä, että se ei pala.

Akkuja on saatavana helposti, ja tälle komponentille on tarjolla useita vaihtoehtoja, mutta yleisimmin käytetty sovellus tähän sovellukseen on 36 V 4400 mAh: n akku. Voit myös tehdä oman akun käyttämällä vanhan kannettavan tietokoneen akkua (vaikka sitä ei suositella, koska sinun on käsiteltävä sitä erittäin huolellisesti!)

Hover-levyjen tekniset tiedot:

Nämä asiat menevät yleensä 15-20 km: iin täydellä latauksella ja tasaisilla teillä, joiden nopeus on 11-12 km / h. Nollasta täyteen -latausaika on noin 2 tuntia, se voi kuljettaa jopa 90-95 kg painoa ja sen hinta on USD 200-300 USD.

Jos harkitset sellaisen ostamista, etsi laadukkaita tuotteita, joilla on…

• Parempi vanne pyörien yli, koska pysyäksesi paikallaan, on hyödyllistä pitää jalkasi vanteita vasten pitämään ne vakaasti.
• Parempi akun laatu, koska on ollut pari tapausta, joissa akku räjähti huonon eristeen takia, joten tarkista akun turvallisuusstandardit huolellisesti, koska niillä ei ole suojaa ylikuormitukselle
• Parempi ohjelmisto ja logiikkaohjelma, jotta voit käyttää antureita täysimääräisesti ja sinulla on tarkka laite itsellesi. Tarkista erityisesti, onko ongelmissa viivästyksiä, koska koko tiedonsiirtoprosessin tulisi olla reaaliajassa terävä, jotta saat parhaan tuloksen.
• Oikean kokoiset renkaat, koska isot pyörät tarvitsevat enemmän vääntömomenttia ja voimaa niiden siirtämiseen. Niiden ei myöskään pitäisi olla liian pieniä tai ne eivät pysty kantamaan painoa, mikä johtaa huonoon nopeuden ja virranhallintaan

Valittavana on monia tuotemerkkejä, mutta voit aina tehdä sellaisen itse kotona ja asettaa haluamasi tekniset tiedot, kuten: Sumuvalot voidaan lisätä reittisi valaisemiseksi, LEDit osoittavat sinulle tiettyjä tietoja, kuten Green for all- hyvä tiedonsiirto ja punainen, jos jokin anturi tai kortti ei toimi kunnolla ja levy on käynnistettävä uudelleen, suspensioita voidaan lisätä ja myös akun laatua voidaan parantaa.

Hover-lautojen trendi:

Hover-levyjen trendi alkoi, koska se esitettiin kuvitteellisena kuljetusmuotona vain nähdäksesi sen tulevan todellisuudeksi, kaikki tekniikan ansiosta. Aloitettu julkkis villitys, se on nyt saavuttanut tavallisten ihmisten kaduille ja taloille valtavirtaan. Se on käytössä ja kysytty jo muutaman vuoden ajan; sen jälkeen se on kohdannut monia asioita, jotka haavoittivat myyntiä ja kysyntää. Laudalla ajamisen aiheuttamat vammat ilmoitettiin, se julistettiin vaaralliseksi, koska pari heistä räjähti ja julkaistiin raportit heidän kieltämisen ajatuksestaan, mikä vetää sen suuntausta alamäkeen. Kun olet kohdannut kaikki nämä ongelmat ja noussut takaisin tuhasta, tämä itsetasapainottava skootterion nyt saatavilla markkinoilla. Ei niin kysyttyä kuin ennen, mutta se on siellä ja suosittu lasten ja nuorten keskuudessa. Hover-levyt ovat ihanteellisia ihmisille (erityisesti työväenluokalle), jotka haluavat matkustaa lyhyitä matkoja ja näyttävät viileiltä samalla, kun ne ovat nousseet menestyksekkäästi ja lupaavat pysyä tavallisena ajoneuvona pidempään.