現在常見的平衡車有雙輪和單輪兩種類型,從外觀上看兩者有很大的區別,但它們的核心工作原理是一樣的,如雙輪平衡車主要有以下幾部分組成。
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控制器(常說的主板),它是平衡車的核心部件,又包含了傳感器模塊,運算模塊,電機控制驅動模塊,主要是進行車體的狀態運算和平衡控制運算,通過將車身傳感器測得的傾斜角度值,車速值等數據經過計算,向電機控制驅動模塊發出指令,控制電機做起停,加減速等動作,另外還負責接收車子平衡姿態數據,進行自平衡運算。
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3 H& n3 h: O6 i( i- W平衡感應件(陀螺儀),它利用陀螺儀原理控制整個車身的角度,以維持車身的平衡。 * `4 l$ e: y& o8 Q V0 W
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電機,它的作用是將電能轉換成機械能,驅動車輪旋轉,目前市場上多使用無刷電機和有刷電機,其中無刷電機有其諸多的優點,也成為銷售宣傳的一大亮點。 " x" ^+ _: n* D- @, v' D/ d8 [! B
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蓄電池,電池為平衡車提供動力,多以鉛酸蓄電池和鋰電池為主,由于鋰電池的優良性能,目前市場上品牌平衡車都采用鋰電池。 |* N: V# z, @ o3 p7 f
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! a3 y9 O6 T' F. }) G' q其它部件,包含車身車輪等,車身的主要作用是安裝其它部件和載人,車身的材料既要足夠堅固,又要盡可能減輕自身重量,骨架多采用鎂合金和ABS,扶手桿使用不銹鋼材料。 ' I' O. K' B: L2 K- @+ Q$ l* H# E
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平衡車的最大特點就是能保持平衡,它能做到這一點,主要是利用陀螺儀的原理,就是一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力的情況下,所指的方向是不會改變的。
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我們天天使用的手機中,有很多程序和游戲都使用了陀螺儀的原理,還有飛機利用這個原理,在空中保持正確的飛行姿態,平衡車主要通過控制器(電路板),姿態保持儀(陀螺儀),執行件(電機)三部分來實現平衡的。
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當駕駛者身體前傾時,狀態保持儀輸出相應的姿態信息,控制器接收到信息后,命令電機向相對應的方向旋轉,姿態保持儀會不停的調試車子姿態,將信息傳輸到控制器,控制器會不斷調整電機的轉速和轉動方向,就能夠保持一個動態的平衡。 , E6 U# }3 c$ u
平衡車在靜態時也能保持平衡,這是由于平衡車內部含有多種感測器,可以知道車子的偏角,其內部的電機便能及時糾正,如當車子向前傾斜時,平衡車會給車輪一個向前的加速度,車子便會處于直立狀態,當車子后仰時,平衡車給車輪一個向后的加速度,車子也能保持直立。 : q7 ]5 F# w; _. J) k$ E4 l& }6 G
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' v$ m- D* M D9 }! [9 S! x% T3 f近年來平衡車市場迎來了爆發式增長,全球90%以上的平衡車是由中國制造。
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目前市場上平衡車的價格從幾百元到幾千元都有,從外觀到尺寸基本上都一樣,唯一的區別就是車輪上的標志,產品質量卻是參差不齊,其中有的平衡車還很危險,這也阻礙了電動平衡車市場的發展。
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雖然平衡車的確有諸多優點,也深受很多人的喜愛,但是根據中國相關的道路安全法規定,使用平衡車,電動滑板車等器械作為代步工具,在公共道路上行駛將面臨著行政處罰。 |