Как работает гироскутер? Принцип работы и действия. Скутер с гироскопом
Как работает гироскутер? Принцип работы и действия
Гироскутер, сигвей, гироцикл, гироборд, моноколесо и мини-сигвей работают по одному и тому же принципу. Основа работы всех этих средств передвижения идет от созданного когда-то в 1817 году изобретателем Иоанном Боненбергером - гироскопа. Это такое устройство с помощью которого можно определить положение тела относительно земной поверхности, которая влияет на него гравитационными силами. Но как работает гироскутер и как им управлять?
Легкое управление и цена
Появление гиробордов
Само понятие гиробордов собирательное, оно означает все те электрические средства передвижения, в основе работы которых стоят гироскопические датчики. Самыми первыми гиробордами были первые прототипы сигвеев, которые были выпущены еще в 90-е годы.
У создателей была идея создать средство передвижения которое бы за человека держало бы баланс за счет силы электродвигателей. Так и появились первые сигвеи. К сожалению они были не такие производительные и управление было не такое чувствительное из-за невысокой скорости обработки данных тогдашних процессоров. А размеры сигвеев которые поступили в продажу поражали, они были очень большие и громоздкие. У большинства они были просто как средство похвастаться перед друзьями, потому что КПД было у них на низком уровне.
С гироскутером вы всегда будете в центре внимания
Даже если взять современные гироскутеры, то они имеют ряд минусов. Они очень большие, могут весить до 60 кг. Что делает этот гироборд очень не удобным в некоторых участках города. А у нас в России они и во все не так популярны как на западе. Ну и цена по мнению многих экспертов сильно завышена, но это и понятно, на них стоит очень много качественного материала и электроники, поэтому стоить дешевле они и вовсе не могут.
И вот недавно появился в свет гироскутер. Разработчики и инженеры хотели сделать, удобный и мобильный гироборд, который имел бы высокие характеристики и при этом был бы в разы дешевле сигвея. Самое первое что сделали разработчики, они убрали ненужный рулевой столб или ручку, за счет которого и осуществлялось управление на сигвее. Все управление также встало на гироскопические датчики и внутреннюю систему управления балансом.
Внутренности гироскутера
Для начала рассмотрим сам дизайн и компактность гироскутера. Она имеет небольшие размеры, даже максимальный 10-ти дюймовый гироскутер имеет такие размеры, что его можно носить в сумке или в руках. Из-за этого же вес также падает в несколько раз по отношению с сигвеями.
Как не упасть с гироскутера?
Мы видим платформу и два колеса по бокам. Именно за счет этих колес и осуществляется движение. Сама платформа как бы разделена на две части. Правая и левая полуплатформы могут двигаться и вращаться под небольшим углом. На верхней части доски есть участки за счет которых и осуществляется управление гироскутером. Эти два участка имеют вид больших плоских кнопок, которые при управлении действуют на гироскопический датчик.
Если снять верхние крышки корпуса, то можно увидеть по центру стальное крепление. Именно это крепление отвечает какую максимальную нагрузку может выдержать гироскутер. В среднем практически все гироскутеры могут выдержать нагрузку до 100 кг.
По бокам в близи от колес можно увидеть крепление с двумя платами, справа и слева. Дело в том, что гироскутер имеет два независимых двигателя, они действуют и работают, не опираясь на информацию друг друга.
Устройство гироскутера
Эти платы подсоединены к гироскопическому датчику, которых также две штуки. После изменения положения платформы гироскопические датчики через вспомогательные платы отправляют информацию через шлейф, который идет в материнскую плату в 32-ух битный процессор. Он как раз и осуществляет все арифметические операции, программного обеспеченья. Позже уже от ПО идет команда электродвигателям, как именно действовать. Ну а точнее в какую сторону крутить колеса.
Электродвигатели питают один или иногда два аккумулятора. Чаще всего на гироскутеры ставят батареи фирмы Samsung, но есть модели и с батареей LG. У более дорогих моделей стоят аккумуляторы высокого класса 4С или 5С. У моделях которые не имеют сильной нагрузки стоят батареи попроще более низкого ранга. Также можно увидеть шлейф питания который идет к аккумулятору. Качественные батареи имеют срок службы от 3-х лет. Это примерно 2000 циклов перезарядки. То есть если подсчитать, то нужно кататься каждый день по несколько раз в течении трех лет, чтобы аккумулятор вышел из строя и его пришлось менять.
Разноцветные гироскутеры
Многие гироскутеры имеют также в своей комплектации колонки и Bluetooth систему, с помощью которой подсоединяются к этим колонкам с телефона или планшета. Практически у всех гироскутеров есть также подсветка и фонари. Она мигает при совершении маневра, а также можно настроить ее как светомузыку, тогда она будет мигать в такт с вашими любимыми песнями. Некоторые модели имеют возможность подсоединять свой смартфон к гироскутуру и следить за его показателями. У этих гироскутеров помимо гироскопических датчиков стоят также датчики температуры окружающей среды, датчики температуры аккумулятора. Вы можете следить за скоростью, отслеживать сколько батареи у вас осталось и много чего еще.
Как он работает?
Принцип работы гироскутера как уже и было сказано стоит на гироскопе или гироскопических датчиках. Когда вы становитесь на платформу, гироскопические датчики улавливают даже малейшее положение платформы относительно земной поверхности и передают информацию в систему управления балансом.
Поэтому первое , что нужно сделать когда вы встанете на гироскутер, это постараться поймать баланс самого гироскутера. Но какой гироскутер имеет принцип действия при движении вперед и назад?
Управление гироскутером
Если вы слегка наклоните тело вперед то гироскутер проедет вперед. Он уловит само положение платформы и начнет подавать сигналы электродвигателям двигаться именно в этом направлении. Но также для улучшения управления на местах где обычно становятся ногами, есть как уже и было сказано две похожие на плоские кнопки участка. Они при давлении носком на переднюю часть сильнее изменяют положение гироскопических датчиков. Это нужно для того , чтобы человеку не надо было сильно наклоняться для увеличения скорости или резком торможении.
Так как этот гироскутер без ручки и управление и повороты осуществляются только за счет баланса, то повороты осуществляются по тому же плану. Из-за независимых электродвигателей, вы можете изменять скорость обоих колес как вам угодно. При давлении носком на "кнопку" это колесо едет быстрее чем другое, и поэтому вы начинаете поворачивать в противоположную. сторону.
Гироскутер выбор многих
А как работает мини-сигвея с рулевым столбом? Гироскутер и мини-сигвей имеют принцип работы примерно одинаковый, есть только одно отличие. У мини-сигвея принцип работы поворотов и управления стоит на положении ручки или рулевого столба.
Вывод
Научиться кататься на гироскутере очень просто. Работа любого гироскутера состоит в том, чтобы держать за вас баланс. В среднем время обучения составляет всего 10-15 минут. Даже маленькие дети могут без проблем кататься и держать равновесие. Не стоит бояться, что вы упадете или ушибетесь. На хороших и качественных гироскутерах это бывает очень редко.
Поделитесь интересным материалом с друзьями
Подпишитесь на наши новости
gyroscr.ru
Как работает гироскутер. Устройство и принцип действия — Гироскутеры, сигвеи. моноколеса
Гироскутер представляет собой малогабаритное транспортное средство, работающее за счет динамической балансировки с помощью электромотора, а не при помощи магии и колдовства. Действительно, взглянув на небольшую доску, удерживающую равновесие самостоятельно всего на двух колёсах может поразить воображение. А если её управляет человек весом около 100 килограммов, то картина и вовсе может повергнуть в шок, ведь гироцикл нарушает все законы физики. На самом же деле ситуация вполне объяснима, а если разобраться, то и вовсе проста и понятна. Что ж, давайте знакомиться с этим транспортом будущего.
Данный агрегат состоит из нескольких ключевых элементов:
- • колёса-приводы с электрическим мотором на каждое колесо;
- • центральный компьютер, обрабатывающий информацию;
- • система гироскопических датчиков, размещённых по всему корпусу;
- • платформа для ног с двумя педалями;
- • литий-ионный аккумулятор.
Так же, в зависимости от модели, устройство может быть оснащено информативным дисплеем, осветительными приборами, индикаторами и другими дополнениями в виде USB-портов, динамиков, звуковых сигнализаторов и т.д.
Само название уже дает нам подсказку – электрическое транспортное средство использует систему гироскопических датчиков для самобалансировки. Вообще гироскоп сам по себе – это специальное устройство, которое реагирует на изменение угла ориентации тела. В нашем теле его функцию выполняет вестибулярный аппарат, который позволяет удерживать равновесие, независимо от положения тела. Таким образом, гироскутер, принцип работы которого основан именно на установленных в нем гироскопах, следит за изменением положения тела и переносом центра тяжести, и
- во-первых, откликается на это определенным движением (вперед, назад, вправо или влево) и увеличением/уменьшением скорости
- во-вторых, балансирует саму площадку для ног, так чтобы человек с нее не упал.
Такое устройство гироскутера позволяет обеспечить максимальную безопасность при передвижении, балансировка происходит за доли секунды и человек всегда остается в вертикальном положении.
Направление движения регулируется работой двух электромоторов. При переносе центра тяжести на левую ногу гироскопические датчики улавливают это движение и центральный контроллер, обрабатывающий всю поступающую информацию, дает команду работать только левому мотору, вследствие чего и осуществляется поворот направо. При переносе центра тяжести немного вперед, моторам дается команда работать сильнее – и гироскутер начинает ехать вперед, набирая скорость. Гироскутер обеспечивает чёткий быстрый отклик и управление на уровне подсознания, когда не успел подумать, а тело уже само подсказало, куда вы желаете ехать.
Что касается энергии, которая необходима этому виду транспорта – то здесь используется электроаккумулятор, емкость которого зависит от модели и диапазон достаточно широк. Соответственно выбирая гироскутер, следует обращать внимание на такие показатели, как расстояние, которое может пройти модель с полным зарядом, время в пути, количество часов для зарядки.
Гироскутер, принцип действия которого достаточно прост, всё же вызывает сначала некоторые сложности и связано это прежде всего с тем, что он управляется не руками, как мы привыкли, а телом. Но требуется буквально несколько минут тренировки, и вы привыкнете и даже полюбите такой способ управления.
Чтобы понять, как ездит гироскутер, достаточно просто попробовать!
gyrozeta.ru
Двухместный электрический мотоцикл с гироскопами.
Изюминка конструкции – пара маховиков, установленных под полом аппарата. Теоретически, они придадут машине хорошую устойчивость за счёт гироскопического эффекта. Даже на месте этот электробайк сможет подолгу стоять вертикально, так что во время посадки и высадки аппарату не понадобится подпорка.
Помимо задачи поддержания равновесия двухколёсника, в том числе и при аварии, маховики в новой машине играют роль буферных накопителей энергии. При торможении C-1 массивные диски должны раскручиваться небольшими мотор-генераторами, а при разгоне гироскопы смогут отдавать часть своей энергии в бортовую сеть.
В движение гироцикл от Lit Motors будут приводить два электромотора в ступицах колёс. Их общая мощность составит 40 киловатт. Максимальная скорость C-1 должна превысить 190 км/ч.
Что касается основного хранилища энергии на борту, то это будут химические аккумуляторы, видимо, литиевые. Причём Lit Motors планирует создать две версии аппарата.Для развивающихся стран и не самых состоятельных покупателей американцы намерены предложить модель чуть-чуть подешевле, с аккумулятором на 4-6 киловатт-часов. А топ-версия немного подороже должна щеголять батареей на 8-10 кВт-ч.
В последнем случае запас хода мотоцикла составит 240-355 километров. Этого более чем достаточно для ежедневных разъездов по городу.По информации Gizmag, в конце 2014 года Lit Motors планирует начать серийный выпуск электробайка. Стоимость этой машины составит $16 тысяч.
Источник http://www.membrana.ru/particle/17374
viktor1015.livejournal.com
Гироскопы в мотоцикле. | Ride IT!
Вы никогда не задавали себе вопрос — «Почему мой мотоцикл/велосипед не падает? Ведь у него всего лишь два колеса». Причиной этого является присутствие на них двух гироскопов, которыми являются ваши колеса.
Гироскоп (от др.-греч. γῦρος «круг» и σκοπέω «смотрю») — устройство, способное реагировать на изменение углов ориентации связанного с ним тела относительно инерциальной системы координат, как правило, основанное на законе сохранения вращательного момента (момента импульса). источник — Википедия
Гироскоп в мотоцикле.
В мотоцикле гироскопами являются колеса, которые вращаются с довольно большой угловой скоростью. В результате чего, при наклоне, создается «сила» (явление прецессии), которая возвращает мотоцикл обратно в вертикальное положение. То есть другими словами, да простят меня физики, эта сила «борется» с силой тяжести и не позволяет вашему мотоциклу упасть. И чем больше скорость, тем больше эта «сила».
Использование прецессии во время езды.
Я думаю, что любой мотоциклист хоть раз в жизни слышал про «контрруление», которое основано на том, что мы поворачиваем в руль в сторону, обратную нужной нам. Как же это работает?
Для начала попробуем объяснить это простыми словами без гироскопов. Все мы знаем еще с детства, что когда машина поворачивает налево, всех пассажиров «тянет» направо. На мотоцикле примерно тоже самое, только на машине это вызывается из-за центробежной силы, а на мотоцикле — с помощью гироскопов. Но, что такое центробежная сила понимают многие и, следовательно, через нее можно быстрее понять причину «контрруления».
Вы едете с достаточно большой скоростью и поворачиваете руль налево. В результате чего, опираясь на ощущения при повороте на машине, вас «потянет» вправо. Вы и Ваш мотоцикл — одно целое и, получается, потянет и Ваш мотоцикл. И что мы получаем в итоге? Чтобы наклонить мотоцикл вправо, нам нужно лишь чуть чуть повернуть руль налево и Вы сразу увидите, это гораздо проще, чем наклонять его путем переноса своего веса вправо. Мотоцикл, словно пушинка, резко кинется в нужную Вам сторону. Будьте внимательны — не пытайтесь попробовать это на оживленной дороге. Лучше для начала выбрать какую нибудь большую, хорошо просматриваемую площадку и пробовать там. Спустя несколько минут тренировок, Вы поймете, с какой силой надо поворачивать руль в одну сторону, чтобы наклонить мотоцикл в другую и, в скором времени, это войдет в привычку и Вы будете проходить большинство поворотов именно таким образом.
А теперь попробую объяснить все это через гироскопы мотоцикла.
Угловая скорость прецессии (скорость наклона мотоцикла) напрямую зависит от Момента внешней силы (силы, с которой мы давим на руль). Что мы получаем? Чем сильнее давим на руль, тем сильнее прецессия, тем сильнее наклон мотоцикла.
Заключение.
Вот. Вы прочитали эту статью и резко собрались на мотоцикл проверять это. Не стоит забывать о мерах предосторожности, таких как: одеть защиту, делать все постепенно (малые скорости, малый угол поворота руля и тд), помнить, что «контрруление» работает только на скоростях после 15-25 км/ч (бывают случаи, как люди начинают еле ехать и крутить руль, а в результате получают в лучшем случае разочарование, в худшем — падение).
В общем. Дерзайте. Изучайте гироскопы в мотоцикле. Ничего нельзя понять не попробовав. Удачи на дорогах!
blog.rideit.ru
Мотор гироскутера - как выбрать?
В этой статье мы разберем двигатель этого интересного средства передвижения. Внутри гироскутера стоят два мотор-колеса, которые работают от электричества. Все они отличаются по размеру, мощности, а также по качеству производства. Также мы разберем как именно работает мотор гироскутера и какой лучше купить в случи поломки?
Мотор гироскутера
Как работает?
Вообще все электродвигатели делиться на два вида, первый - это традиционный коллекторный двигатель постоянного тока, его обычно используют в электро-велосипедах, чтобы увеличить скорость езды до максимума. Второй вид называется бесколлекторный синхронный электродвигатель постоянного тока или бесщеточный, вот именно он и стоит на гироскутерах.
Мотор в гироскутере представляет собой мотор-колесо, то есть сам мотор находится внутри колеса и в строен в него. Зачастую такие колеса используются в гироскутерах именно потому что, данный мотор не использует различные дополнительные механизмы по передаче мощности или трансмиссии от самого электродвигателя к самому колесу, в котором он находится.
Сам мотор гироскутера не имеет подшипников, кроме тех подшипников, которые находятся в безредукторном двигателе. В общем мотор-колесо это очень надежная вещь, потому что само колесо, мотор для гироскутера и трансмиссия находятся как единое целое и являются гораздо надежнее чем другие электродвигатели.
Сам мотор имеет довольно интересный принцип действия - в статоре, который находится неподвижном состоянии, создается постоянное магнитное поле, который в последствии, когда находится рядом ротор со статором, то он взаимодействует с его магнитный полем и заставляет ротор крутиться в ту или иную сторону.
Статор имеет вид круга с пластинами, которые являются обмотками, после того как по обмоткам проходит ток, они начиняют притягиваться к пластинкам на роторе и тем самым начинается вращение.
Принцип действия мотор-колеса гироскутера
Почему именно такой мотор колесо?
На самом деле инженеры ничего не придумывали и использовали большинство технологий которые уже были у Сигвеев. И как уже было сказано весь этот механизм и точнее мотор гироскутера является очень надежным, так как является одним целым и сломать его довольно сложно, но и такое бывает.
Большинство фирм делают двигатели по немецким стандартам и поэтому они выходят довольно качественными, и реже всего ломаются. Сам по себе двигатель для гироскутера может разделяться именно по размеру колес, есть маленькие моторы для 4.5 дюймовых колес и также для 10-ти дюймовых, а также для каждого класса гироскутеров.
Как поменять мотор?
Редко, но бывает такое, что колесо гнется или перестает двигаться, вообще это возможно после длительного использования мотора, но иногда происходит и от сильных ударов, а также от прыжков на гироскутере. Чтобы полностью поменять мотор для гироскутера или мотор-колесо, нужно открутить крышку корпуса. Но помните делать это нужно если ваш гироскутер не находится на гарантии.
Дальше вы должны отсоединить все провода от аккумулятора, а до этого вообще выключить гироскутер. После этого открутите вспомогательные платы, которые находятся ближе к колесам и под ними вы увидите крепления мотор-колеса. С помощью шестигранником открутите данные крепления и аккуратно поменяйте сами колеса. Дополнительно посмотрите на крепления в целом ли они состоянии. Иногда удар бывает таким сильным, что крепления деформируются и не могут дальше эксплуатироваться на данной модели.
Как выбрать?
Вообще двигатели идут от стандартной мощности 600-700 Ватт на оба электродвигателя. Но если есть возможность, то лучше брать чуть мощнее, но не сильно иначе нагрузка на аккумуляторную батарею будет слишком высокая и гироскутер будет отключаться во время езды.
Поделитесь интересным материалом с друзьями
Подпишитесь на наши новости
Добавить комментарий
gyroscr.ru
© 2005-2018, Национальный Экспертный Совет по Качеству.
