Ce este un hoverboard și cum funcționează?

Ce este un hoverboard și cum funcționează?

Căutarea noastră pentru un transport mai rapid și mai simplu va fi întotdeauna o călătorie și nu o destinație. Unul dintre modurile mai populare de transport pentru o singură persoană este un hoverboard, dispozitive cu două roți care se controlează singure și care funcționează cu baterii.

Abonează-te pe   Poza noua 31.03.2021
Pentru mai multe informaţii de ultimă oră vizitează pagina principală ZIUA DE CLUJ

Aceste plăci cu aspect de gantere au fost văzute pentru prima dată în „Back to the Future” în 1989, dar au apărut și au devenit populare cu câțiva ani în urmă. Chiar dacă hoverboard-urile utilizate astăzi nu pot pluti, ele sunt foarte interesante atunci când vine vorba de înțelegerea aplicației diferiților senzori. Ele sunt, de asemenea, denumite scootere cu auto-echilibrare.

Cum funcționează un hoverboard?

Înainte de a intra în felul în care funcționează un hoverboard, permiteți-ne să aflăm mai întâi despre senzorul cu 9 axe. Acestea includ un accelerometru, giroscop și magnetometru; toți cei trei senzori au fiecare 3 axe.

Accelerometru:
Măsoară poziția în 3 dimensiuni liniare (coordonate carteziene) folosind capacitate variabilă. Aici, avem condensatori pentru fiecare dimensiune în care una dintre plăcile condensatorului este menținută constantă și alteia i se permite să-și varieze poziția (sunt foarte sensibili la schimbarea poziției). Schimbarea distanței dintre aceste plăci va provoca schimbarea capacității și, prin urmare, a tensiunii, oferindu-ne o valoare cuantificabilă pe care o putem monitoriza și utiliza acolo unde este necesar.

Giroscop:
Este cea mai importantă componentă, atât de mult încât celălalt nume al acestui vehicul este „Gyro scooter”. Giroscopul măsoară practic schimbarea unghiulară prin deplasarea masei în giroscop. Un giroscop mecanic constă din jante metalice concentrice cu un rotor în centru, în timp ce un giroscop electronic, care este utilizat pentru majoritatea aplicațiilor, inclusiv pentru aceasta, este puțin diferit. Folosește efectul Coriolis: când o masă se mișcă într-o anumită direcție cu o anumită viteză și când se exercită o viteză unghiulară externă a cărei axă este perpendiculară pe mișcare, atunci va apărea o forță Coriolis care va fi perpendiculară pe ambele, provocând deplasarea perpendiculară a masei. Această deplasare va provoca modificări ale capacității și, prin urmare, tensiunea ne va oferi o valoare cuantificabilă corespunzătoare unei anumite rate unghiulare.

Magnetometru:
Măsoară câmpul magnetic în funcție de câmpul magnetic al Pământului, utilizând principiul efectului Hall.

Hoverboard-urile sunt construite în așa fel încât fiecare dintre roți să aibă propriul său giroscop, înclinare și senzor de viteză. În general, sunt așezate sub cadrul în care utilizatorul așează picioarele. Odată ce utilizatorul așează picioarele pe un hoverboard, giroscopul furnizează date plăcii logice, atunci când utilizatorul se înclină înainte sau înapoi. Când utilizatorul nu se înclină, senzorul IR, care este poziționat sub poziționarea piciorului, oferă date plăcii logice pentru a nu se deplasa și a nu porni motorul. Acesta e modul în care plăcile „simt” presiunea asupra tampoanelor pentru picioare și mișcă aceste trotinete auto-echilibrate în consecință.

Când sunt înclinate într-o anumită direcție (înainte sau înapoi, în funcție de hoverboard) până la un unghi definit, datele de la giroscop sunt transmise către placa logică pentru a porni motorul, care permite rotirea roților și ca utilizatorul să se deplaseze înainte. O mai mare înclinare vă va oferi mai multă viteză.

Fiecare roată este conformă cu propriul său giroscop, pentru a face viraje. Pentru un viraj la stânga, utilizatorul va muta piciorul drept înainte, care va muta doar roata dreaptă, menținând motorul roții din stânga oprit și se va efectua un viraj la stânga. În mod similar pentru virarea la dreapta, piciorul stâng ar trebui să fie deplasat înainte pentru înclinare. Pentru a vă deplasa în cercuri, înclinați orice piciorul înainte. Nu este foarte productiv, dar este distractiv.

Senzorii IR sunt senzori foarte comuni, care utilizează raze infraroșii pentru a obține datele reflectate de la obiect, pentru a măsura prezența și distanța față de senzor, care poate fi utilizat pentru multe aplicații.

Senzorii de înclinare și viteză măsoară viteza roților în mișcare în rpm (revoluții pe minut) și trimit datele către giroscop și placa logică pentru a controla viteza.

Placa logică este ca unitatea centrală de procesare a unui hoverboard. Această placă logică are ca componentă principală microprocesorul. Trimite și primește date de la toți senzorii, trimite datele procesate cu logica sa către motoare pentru mișcarea necesară, care oferă reglaje continue, oferindu-vă un vehicul echilibrat și centrat. De asemenea, gestionează puterea bateriilor și are grijă să nu se ardă.

Pachetele de baterii sunt ușor disponibile și există diverse opțiuni disponibile pentru această componentă, dar cea mai frecvent utilizată baterie pentru această aplicație este o baterie de 36V 4400mAH. De asemenea, vă puteți crea propriul pachet de baterii folosind bateria unui laptop vechi (deși nu este recomandat, deoarece va trebui să o manipulați extrem de multă atenție.)

⇒ Dacă ţi-a plăcut articolul, urmăreşte ZCJ.RO pe FACEBOOK şi pe Instagram

loading...
Etichete
Comenteaza