Hvad er et hoverboard, og hvordan fungerer det?

Vores søgen efter hurtigere og enklere transport vil altid være en rejse og ikke en destination. En af de populære og eftertragtede tilstande for en person er en Hoverboard. De er selvstyrende tohjulede køretøjer, der kører på batterier (Nå, de fleste af dem). Disse dumbbell-lignende Hover-brædder dukkede først op i "Back to the Future" i 1989, men de blev til og blev populære for få år tilbage. Selvom de svæverplader, der er i brug i dag, ikke kan “svæve”, er de meget interessante, når det kommer til at forstå anvendelsen af ​​forskellige sensorer. De kaldes også Selvbalancerende scootere.

Før vi kommer i gang med at arbejde, lad os først lære om 9-akset sensor. De inkluderer accelerometer, gyroskop og magnetometer; alle tre sensorer har hver sin 3-akse.

Accelerometer:

Målerposition i lineære 3 dimensioner (kartesiske koordinater) ved hjælp af variabel kapacitans. Her har vi kondensatorer til hver dimension, hvor en af ​​kondensatorens plader holdes konstant, og andre får lov til at variere sin position (De er meget følsomme over for ændring i position). Ændringen i afstanden mellem disse plader vil medføre ændring i kapacitans og derved spænding, hvilket giver os en kvantificerbar værdi, vi kan overvåge og bruge den, hvor det er nødvendigt.

Gyroskop:

Det er den vigtigste komponent, så meget at det andet navn på dette køretøj er 'Gyro scooter'. Gyroskop måler grundlæggende vinkelændring ved at skifte masse inden i gyroen. Et mekanisk gyroskop består af koncentriske metalfælge med en rotor i midten, mens et elektronisk gyroskop, der bruges til de fleste anvendelser inklusive denne, er lidt anderledes. Den bruger Coriolis-effekt: når en masse bevæger sig i en bestemt retning med en bestemt hastighed, og når der udøves en ekstern vinkelhastighed, hvis akse er vinkelret på bevægelsen, vil der opstå en Coriolis-kraft, som vil være vinkelret på begge, hvilket forårsager vinkelret forskydning af massen. Denne forskydning vil medføre ændringer i kapacitansen og derved, at Spænding giver os en kvantificerbar værdi svarende til en bestemt vinkelhastighed.

Magnetometer:

Det måler magnetfelt i forhold til jordens magnetfelt ved hjælp af Hall Effect-princippet. Selvom vi ikke har medtaget denne på vores liste over komponenter nedenfor for at lave dit eget Hoverboard.

Nødvendige komponenter til at bygge Hoverboard:

Hvis du planlægger at bygge dit eget Hoverboard, er de vigtigste og mindste nødvendige komponenter:

• To hjul,
• To motorer, to IR-sensorer,
• To gyroskoper,
• To tilt / hastighedssensorer,
• Et logik bord,
• En batteripakke,
• En afbryder,
• En plastskal og
• En stærk ramme med central drejetap (helst stål),
• Opladningsport (anbefales, hvis ikke tilgængelig, er ekstern opladning nødvendig hver gang)

Hvordan fungerer Hoverboard?

Hoverboards er bygget på en sådan måde, at hvert af hjulene har sit eget Gyroskop, Tilt og hastighedssensor. De er generelt placeret under rammen, hvor rytteren placerer fødderne. Når rytteren placerer fødderne på brættet, giver Gyroscope data til logikbrættet, når rytteren vipper frem eller tilbage. Når rytteren ikke vipper, giver IR-sensoren, der er placeret under fodplaceringen, data til logikortet for ikke at bevæge sig og ikke køre motoren. Sådan fornemmer de trykket på fodpuderne og flytter disse selvbalancerende scootere i overensstemmelse hermed.

Når det vippes i en bestemt retning (fremad eller bagud, afhængigt af svævekortet) til en defineret vinkel, videresendes data fra gyroskop til logikbrættet for at køre motoren, som gør det muligt for hjulene at rotere, og rytteren bevæger sig fremad. Mere tilt giver dig mere hastighed.

Hvert hjul er i overensstemmelse med sit eget gyroskop for at dreje rundt. For en venstre drejning bevæger rytteren højre ben fremad, som kun bevæger højre hjul, hvilket holder motoren på venstre hjul slukket, og en venstre drejning udføres. Tilsvarende ved højre drejning skal venstre fødder bevæges fremad for at vippe. For at bevæge sig i cirkler skal du vippe alle ben foran. Det er ikke særlig produktivt, men det er sjovt J

IR-sensorer er meget almindelige sensorer, der bruger infrarøde stråler for at få de reflekterede data fra objektet til at måle dets tilstedeværelse og afstand fra sensoren, som kan bruges til mange applikationer.

Hældnings- og hastighedssensorerne måler hastigheden på hjulene i bevægelse i omdrejninger pr. Minut (omdrejninger pr. Minut) og sender dataene til gyroskop og logik for at kontrollere hastigheden.

Den Logic Board er ligesom Central Processing Unit af Hover Board. Dette logikkort har mikroprocessor som hovedkomponent. Den sender og modtager data fra alle sensorer, sender de behandlede data med sin logik til motorerne til den krævede bevægelse, som giver kontinuerlige justeringer, hvilket giver dig et afbalanceret og centreret køretøj. Det styrer også strømmen fra batterierne og sørger også for, at det ikke brænder ud.

Batteripakker er let tilgængelige, og der er forskellige valgmuligheder til denne komponent, men det mest anvendte batteri til denne applikation er et 36V 4400mAH batteri. Du kan også lave dit eget batteripakke ved hjælp af batteriet på en gammel bærbar computer (Selvom det ikke anbefales, da du bliver nødt til at håndtere det med største omhu!)

Specifikationer for svævekort:

Disse ting går normalt til 15-20 km ved fuld opladning og glatte veje med maksimal hastighed på 11-12 km / t. Nul til fuld opladningstid er ca. 2 timer, kan bære op til 90-95 kg vægt og prisen er i intervallet USD200 - USD300.

Hvis du overvejer at købe en, skal du kigge efter god kvalitet, dem der har…

• Bedre fælg over hjulene, fordi det er nyttigt at holde dem stabile ved at skubbe dine fødder mod fælgen.
• Bedre batterikvalitet, da der har været et par tilfælde, hvor batteriet eksploderede på grund af dårlig isolering, så kontroller batteriets sikkerhedsstandarder grundigt, da de ikke har nogen beskyttelse for overopladning
• Bedre software og logikprogram, så du kan bruge sensorer fuldt ud og have en nøjagtig enhed til dig selv. Kontroller specifikt, om der er forsinkede problemer, fordi hele datastrømsprocessen skal være i skarp realtid for at få det bedste resultat.
• Hjul af korrekt størrelse, da store hjul har brug for mere drejningsmoment og kraft til at flytte dem. Desuden bør de ikke være for små, ellers kan de ikke bære vægten, hvilket resulterer i dårlig hastighed og strømstyring

Der er mange mærker til rådighed at vælge imellem dem, men du kan altid lave en selv derhjemme og indstille specifikationerne til dit ønske som: Tågelygter kan tilføjes for at tænde din vej, lysdioder for at vise dig visse data som grøn for alle god datastrøm og rød, hvis nogen sensor eller kort ikke fungerer korrekt, og kortet skal genstartes, Suspensioner kan tilføjes, og batterikvaliteten kan også øges.

Trend af svævebrædder:

Tendensen med Hover-brædder startede, siden den blev vist som en fiktiv transportform for kun at se den komme op som en realitet, alt sammen takket være teknologien. Startede som en berømthed, har den nu nået ud til gaderne og huse for almindelige ind i mainstream. Det er i brug og efterspurgt siden et par år nu; siden da har det stået over for mange problemer, der gjorde en bule i sit salg og dets efterspørgsel. Der blev rapporteret om skader fra at køre på brættet, det blev erklæret usikkert, da par af dem eksploderede, og rapporter om ideen om at forbyde dem blev offentliggjort, hvilket trak dens tendens mod ned ad bakke. Efter at have stået over for alle disse problemer og rejst tilbage fra asken, denne Selvbalancerende scooterer nu tilgængelig på markedet. Ikke så efterspurgt som det engang var, men det er der og populært blandt børn og teenagere. Ideel til de mennesker (især arbejderklassen), der ønsker at rejse korte afstande og se seje ud, mens de er på det, er Hover-brædderne kommet igen med succes og lover at blive som en almindelig bil i længere tid.