Гироскутер как работает


Принцип работы гироскутера. Как устроен гироцикл?

  • Главная
  • Интересно
  • Гироскутер: основные принципы работы

Гироскутер: основные принципы работы

Человек неосведомлённый, ни разу не задававшийся вопросом о том, как работает гироскутер, скорее всего подумает, что здесь не обошлось без 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.

Что собой представляет?

 

Данный гаджет состоит из нескольких ключевых узлов, включая:

  •  1) Колёса-приводы с электрическим мотором;
  •  2)Центральный компьютер, обрабатывающий информацию;
  •  3) Система гироскопических датчиков, размещённых по всему корпусу;
  •  4) Сам корпус;
  •  5) Литий-ионный аккумулятор.

Так же, в зависимости от модели, устройство может быть оснащено информативным дисплеем, осветительными приборами, индикаторами и другими дополнениями в виде ЮСБ-портов, динамиков, звуковых сигнализаторов и т.д.

Что ж, с комплектацией разобрались, а теперь рассмотрим сам принцип действия.

Интеллектуальное управление

В основу всего ложится гироскоп. Именно он отвечает за определение положения тела водителя в пространстве. Благодаря считыванию и обработке информации о размещении веса на специальной платформе, пользователь одним лёгким движением может заставить агрегат двигаться в любую сторону. Так, при небольшом наклоне вперёд, гаджет будет двигаться прямо. Отклоняясь назад, вы даёте ему команду замедлить ход или поменять направление на противоположное. Небольшое давление на левое или правое колесо заставит гироскутер повернуть. Остановка осуществляется при помощи возврата тела в исходное положение, то есть в вертикальную позицию. Конечно, на первый взгляд, все эти телодвижения могут показаться сложными и замысловатыми, но разработчики позаботились о том, чтобы сделать контроль над интеллектуальной техникой доступным на интуитивном уровне. Уже через 10 минут практики вы легко сможете проделывать все необходимые манёвры и поймёте, насколько просто совладать с устройством.

Автономность и другие прелести

Теперь поговорим о том, ради чего вообще стоит покупать гироцикл. В условиях постоянного роста цены на традиционные виды энергоносителей и топлива становится целесообразным рассмотрение вопроса о покупке более экономичного вида транспорта. Электричество стоит значительно дешевле бензина, да и современные батареи, которыми укомплектованы новомодные гироскутеры, заряжаются очень быстро. Так что поездки на подобных устройствах не ударят по карману, позволяя тратить деньги на более нужные и полезные вещи. К тому же, никто не отменял вопрос загрязнения экологии. Гаджет полностью безопасен для окружающей среды и не осуществляет вредных выбросов.

Отдельно скажем и о габаритах. Дороги Москвы с раннего утра и до самого вечера простаивают в пробках. Людям приходится часами добираться до работы и обратно. Компактные и манёвренные гироциклы призваны решить эту проблему. Развивая достойную скорость, они могут стать полноценной альтернативой автомобилям. Конечно, есть и некоторые ограничения, например, невозможность использовать девайс в плохую погоду или зимнее время, но они не столь существенны, как преимущества, получаемые в процессе использования. В общем, это изобретение действительно достойно внимание, и является серьёзным прорывом в сфере индивидуального транспорта.

КУПИТЬ ФИРМЕННЫЙ ГИРОСКУТЕР!

Перейти в каталог Контактная информация

Как работает гироскутер: принцип работы устройства

Долгое время среди самого популярного электротранспорта лидирующие позиции занимал сегвей. Однако с высоких позиций рейтинга сейчас его оттесняет собрат – гироскутер. Отличаются они друг от друга тем, что у второго отсутствует высокая ручка управления. Производителям удалось создать специальный самобалансирующийся механизм, а управление аппаратом происходит за счет наклонов тела. В данной статье расскажем о том, как устроен гироскутер и как он функционирует.

Устройство гироскутеров

Внешне гироскутер выглядит как обычный борд, расположенный горизонтально, по бокам которого установлено два колеса, оснащенные вакуумными шинами. Колеса вмонтированы на одной оси.

Внутренняя комплектация транспортного средства достаточно сложная:

  • Два электродвигателя, по одному в каждом колесе. Питание производится от литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов.
  • Внутри корпуса по всему периметру располагаются гигроскопичные датчики. Именно они реагируют на отклонение тела водителя и передают сигналы на процессор.
  • Последний также располагается в корпусе и занимается сбором и обработкой информации, поступающей от сигнализаторов.
  • Есть также три платы зеленого цвета, с помощью которых создана электрическая цепочка передачи сигналов.

Важная составляющая гироскутера – элемент, расположенный под бордом и предназначенный для выдерживания нагрузки от веса человека. Именно он не дает раздавить или сломать корпус управляющей системы.

В комплектацию самого аппарата входит зарядное устройство. Дополнительно производители предлагают модели с подсветкой, с динамиками, с кнопками управления.

Принцип работы устройства

Основную нагрузку в процессе использования средства принимают на себя гироскопы, они же датчики. Когда человек встает на платформу, они производят балансировку борда, оптимальную для водителя – по его центру тяжести.

Если надо двигаться вперед или назад, то тело нужно соответственно наклонить в ту или иную сторону. При повороте происходит смещение центра тяжести, поскольку меняется нагрузка на ноги и соответствующий край платформы. Например, если владелец гироскутера нагнулся вправо, устройство повернет именно в ту сторону.

Датчики на все эти изменения быстро реагируют и передают сигнал на процессор. Тот собирает информацию, обрабатывает ее и передает дальше на управляющие элементы – электродвигатели.

Именно так работают брендовые модели гироскутеров. У простых устройств процесс управления немного сложнее. Он основан на использовании кнопок, расположенных на самом борде. А точнее, под накладкой, расположенной на платформе. Правда, при работе с кнопками человек все равно производит наклоны. Поэтому датчики одновременно реагируют и на нагрузку от изменения расположения тела.

Как устроен мотор гироскутера

Поскольку гироскутер является компактным устройством, разработчики поставили внутрь каждого колеса по встроенному мотору. Данный двигатель минимальных размеров так и называется – мотор-колесо. По конструкции это стандартный движок, снабженный так называемыми датчиками Холла. Работает он не на постоянной подаче электрического тока, а на импульсной. Именно таким способом провоцируется магнитное поле в обмотках, которое может моментально изменяться. Поэтому гироскутер легко меняет свое направление буквально за одну секунду. 

Мощность каждого двигателя – 350 Вт. При этом оба агрегата никак не связаны друг с другом. То есть работают они по отдельности. Например, один вращается быстрее другого, или в обратную сторону. Это облегчает управление гироскутером.

Устройство аккумулятора гироскутера

Это важная составляющая, от которой зависит – сколько часов аппарат будет работать без подзарядки. Некоторые производители устанавливают одну батарею, некоторые две.

В брендовых моделях используются высококачественные устройства от известных компаний, например, от LG или Samsung. Часть производителей устанавливают свои аккумуляторы, другие от популярных марок.

Для устройств мини-формата используют не самые мощные элементы, к примеру, категории 1С или 2С. В более габаритных и солидных гироскутерах вмонтированы приборы помощнее – 4С-5С. Поскольку такие модели имеют больший вес, приходится устанавливать широкие колеса, соответствующие массе девайса.

Что касается емкости аккумуляторных батарей, а соответственно и времени беззарядной эксплуатации, то для взрослых моделей гироскутеров используют элементы 4000 миллиампер-часов – это минимум. Для детских – 3000 миллиампер-часов – это максимум. Такие литий-ионные аккумуляторы рассчитаны на 2000 циклов подзарядки. Это практически 3 года работы транспортного средства в интенсивном режиме.

Конструктивно эти батареи представляют собой герметичную емкость, в которой расположены электроды. Между ними устанавливается решетка, носящая название сепаратор. Внутри нее располагается электролит. Ионы лития выполняют роль переносчиков электрического заряда – отсюда и название аккумуляторов.  

Отметим, что производители брендовых гироскутеров обязательно в комплектацию добавляют набор датчиков и плат.

Что такое ховерборд и как он работает? – GOTRAX

Ховерборды в большом количестве появляются на улицах, так как дети катают их в разных местах. Но что такое ховерборд и как он работает? Узнайте все, что вам нужно знать об этом горячем новом наборе колес и о том, где вы можете получить свой собственный.
 

По оценкам, к 2021 году рынок ховербордов составит 1,8 миллиарда долларов.

Несмотря на ужесточение регулирования в отношении того, где и как их можно использовать, тенденция ховербордов не показывает никаких признаков замедления. Но что такое ховерборд и как он работает?

Ховерборды не парят в воздухе так, как надеялись фанаты «Назад в будущее». Вместо этого датчики, нажимные подушечки и другие компоненты в сочетании с движениями пользователя значительно облегчают передвижение.

Ищете ли вы более быстрые способы заставить себя работать или ваш ребенок поставил ховерборд на первое место в своем списке пожеланий, есть много вещей, которые следует учитывать, прежде чем покупать эти самодвижущиеся гаджеты. Отвечаем на все ваши вопросы в этой статье.

Что такое ховерборд?

Гироскутеры, также известные как самобалансирующиеся самокаты, представляют собой портативные электрические устройства, которые передвигаются на двух колесах. Они вышли на рынок примерно в 2015 году и с тех пор набирают все большую популярность.

Приведенный в действие перезаряжаемыми литий-ионными батареями, водитель подвешивается на платформе между двумя колесами. Платформа достаточно велика для двух ног всадника и некоторого пространства для баланса между ними.

Когда водитель наклоняется вперед, назад, вправо или влево, колеса движутся в этом направлении. Ряд датчиков и нажимных подушечек помогают уловить вес гонщика и не дают ему упасть вперед (но здесь присутствует некоторый баланс).

Из чего сделаны ховерборды?

Ховерборды используют различные датчики и другие компоненты для движения, баланса и функционирования.

  • Гироскоп: самая важная часть ховерборда. Этот компонент регулирует наклон платформы, чтобы удерживать райдера в равновесии. Это настолько важная часть работы ховерборда, что эти устройства иногда называют «гироскопами».
  • Микропроцессор: регулирует мощность, подаваемую на колеса.
  • Аккумулятор
  • : литий-ионный аккумулятор сохраняет электроэнергию и заряд ховерборда. 4 часа обычно дают полную зарядку и обеспечивают до 8 миль езды.
  • Двигатель: получает информацию от логической платы и приводит в действие колеса при наклоне.
  • Инфракрасные датчики (ИК-датчики): Инфракрасные лучи измеряют присутствие объектов и расстояние до них и используются для ряда функций.
  • Датчики наклона и скорости: контролируют скорость ховерборда, измеряя скорость вращения колес и связываясь с гироскопом и логической платой.
  • Плата логики: обрабатывает данные с различных датчиков и отправляет информацию на двигатели. Это обеспечивает необходимые движения и направления, а также сбалансированное устройство.
  • Прижимные подушки: здесь размещаются ноги всадника. Они сообщают логической плате, что кто-то едет, а также в каком направлении они хотят двигаться.
  • Два колеса: размеры варьируются в зависимости от производителя. Если вы думаете о том, чтобы взять доску для бездорожья, ищите доску с 8-дюймовыми колесами.
  • Выключатель питания: включает и выключает плату.
  • Зарядный порт: большинство ховербордов поставляются с портом для зарядки, но их также можно купить в Интернете отдельно.

Как работают ховерборды?

Движение вперед и назад

Все вышеперечисленные компоненты работают вместе, чтобы контролировать мощность и наклон ховерборда, чтобы райдер находился в равновесии, в вертикальном положении и двигался с контролируемой скоростью. Но как это работает с технической точки зрения?

Каждое колесо имеет свой гироскоп и датчик наклона и скорости. Когда вы поднимаетесь на борт и наклоняете баланс вперед или назад, гироскоп сообщает логической плате, в какую сторону двигаться. Логическая плата отправляет эти данные двигателю, который вращает колеса и вырабатывает энергию для вашего движения.

Больше наклон = больше скорость.

Остановка

ИК-датчики и нажимные подушечки, расположенные под платформой для ног, отправляют данные на логическую плату, когда вы не наклоняетесь. Это говорит логической плате не запускать двигатель, чтобы плата не двигалась.

Поворот

Когда всадник двигает вперед правую ногу, ховерборд будет двигать только правое колесо. Это выключает двигатель левого колеса и позволяет доске повернуть влево. Для правого поворота всадник выдвигает левую ногу вперед.

Если вы хотите двигаться по кругу, наклоните любую ногу вперед.

Законны ли ховерборды?

Законность ховербордов различна в США и других частях мира. Хотя в большинстве мест это не является полностью незаконным, в некоторых местах действуют правила их использования.

В США

Единственными штатами, в которых действуют официальные законы в отношении ховербордов, являются Калифорния и Нью-Йорк.

В Нью-Йорке ховерборды полностью запрещены в общественных местах. В соответствии с Законом о дорожном движении штата Нью-Йорк 114-d государственные чиновники считают ховерборды незаконным устройством личной помощи.

Законопроект о собрании № 604 не является незаконным в Калифорнии, но ограничивает возраст, скорость и разрешенные зоны для использования. Дети до 16 лет не могут использовать ховерборды в общественных местах, скорость водителя не может превышать 15 миль в час, а ховерборды можно использовать только на улицах с ограничением скорости менее 35 миль в час. Вам также понадобится шлем, если вы едете в Калифорнии.

Вокруг света

Законы в разных странах разные, но в следующих городах и странах действуют определенные правила использования ховербордов:

  • Германия
  • Англия
  • Уэльс
  • Нидерланды
  • Мекка
  • Шотландия
  • Австралия
  • Гонконг
  • Торонто

Безопасны ли ховерборды?

При правильном использовании ховерборды являются относительно безопасными устройствами. Как и все, что движется на колесах, следует помнить о некоторых мерах предосторожности:

  • Защитное оборудование: требования безопасности не регулируются нигде, кроме Калифорнии (в США), но носить защитное снаряжение — разумный шаг, особенно если вы новичок. Шлемы, наколенники, налокотники и защита запястий могут помочь предотвратить травмы при езде на ховерборде.
  • Качество батареи: это большое. В прошлом батареи некоторых ховербордов взрывались из-за плохой изоляции. С февраля 2016 года аккумуляторы для гироскутеров могут быть сертифицированы международной консалтинговой компанией по безопасности UL. Вместо того, чтобы пытаться самостоятельно выяснить стандарты безопасности вашей батареи, просто найдите плату с подлинной сертификацией UL.
  • Маленькие дети: ховерборды не должны использоваться маленькими детьми из-за их скорости и потенциальной опасности. Некоторые доски имеют минимальный рекомендуемый вес 45-50 фунтов и минимальный возраст от 5 до 7 лет. Но падение с устройства, движущегося со скоростью 10 миль в час, может серьезно травмировать такого маленького ребенка.

Как быстро может двигаться ховерборд?

Несмотря на свои небольшие размеры, ховерборды могут двигаться довольно быстро. Большинство досок могут развивать скорость от 6 до 10 миль в час. Некоторые высокопроизводительные доски могут развивать скорость до 12 миль в час.

При этом из соображений безопасности многие доски теперь поставляются с регулятором скорости. Регулятор скорости — это небольшое устройство внутри ховерборда, которое отслеживает вращение колес и регулирует скорость. Ховерборды, оснащенные регулятором скорости, обычно развивают максимальную скорость 7,5 миль в час.

Есть ли у ховербордов дополнительные функции?

Одна из самых больших жалоб райдеров на ховерборде заключается в том, что их доска легко царапается и царапается. Благодаря бесконечному количеству виниловых, силиконовых и резиновых покрытий вы не только сделаете свой ховерборд более устойчивым к износу, но и сможете полностью изменить его внешний вид.

Некоторые ховерборды могут быть оснащены светодиодными фонарями, Bluetooth, встроенными динамиками, указателями поворота и даже противотуманными фарами.

Или почему бы не превратить свой ховерборд в картинг? С помощью этой пристегивающейся рамы вы можете превратить свой ховерборд в совершенно новое устройство, на котором можно ездить. Он совместим с большинством ховербордов, прост в использовании и собирается за 10 минут.

Советы для начинающих

  • Полностью зарядите аккумулятор перед выходом из дома. Некоторые аккумуляторы поставляются наполовину или полностью заряженными, но лучше убедиться, что вы полностью заряжены во время тренировки.
  • Носите защитное снаряжение, чтобы избежать травм, пока вы осваиваете доску. По крайней мере, наденьте шлем и подумайте о том, чтобы надеть наколенники, налокотники и защиту для запястий на случай, если вы сильно разольетесь.
  • Потренируйтесь на ровной твердой поверхности на открытом пространстве (например, на парковке или в гараже). Бесперебойное обслуживание дает вам максимальную отдачу от батареи и с меньшей вероятностью выведет вас из равновесия.
  • Избегайте холмов, пересеченной местности или мест с большим количеством объектов и людей. Научитесь передвигаться, прежде чем пытаться парить по оживленному тротуару или велосипедной дорожке.
  • Определите, какая нога у вас ведущая, чтобы легче управлять автомобилем. Подсказка: если вы левша, ваша левая нога, вероятно, доминирует, и наоборот.
  • Ховерборды не имеют передней и задней части, все зависит от вашего наклона и баланса. Тем не менее, вставать на доску вперед и отходить назад — лучший способ сохранить равновесие и предотвратить падение.
  • Шагните на доску ведущей ногой, а затем другой ногой. Держитесь за что-то или за кого-то для равновесия, пока вы научитесь уравновешивать свой вес и наклон на платформе.

Готовы к парению?

Теперь, когда вы точно знаете, что такое ховерборды, как они работают, каковы их безопасность, законность и другие особенности, у вас есть вся необходимая информация, чтобы начать поиск подходящего именно вам.

Если вы не знаете, с чего начать, ознакомьтесь со всеми ховербордами, которые мы предлагаем. В разных размерах, цветах и ​​ценовых категориях вы обязательно найдете то, что вам нравится.

Как работает ховерборд?

ТЕХНОЛОГИИ — Изобретения

Задумывались ли вы когда-нибудь...

  • Парят ли на самом деле ховерборды?
  • Как ховерборды сохраняют равновесие?
  • Что такое электромагниты?
Теги:

Просмотреть все теги

  • Технология,
  • Изобретение,
  • Изобретатель,
  • Будущее,
  • Транспорт,
  • Самоуправляемый автомобиль,
  • Беспилотный автомобиль,
  • Судно на воздушной подушке,
  • Ховерборд,
  • Научная фантастика,
  • Самобалансирующийся самокат,
  • Скутер,
  • Ховер,
  • Магнит,
  • Двигатель наведения,
  • Индуктор,
  • Электромагнит,
  • Магнитное поле,
  • Технология,
  • Изобретение,
  • Изобретатель,
  • Будущее,
  • Транспорт,
  • Самоуправляемый автомобиль,
  • Беспилотный автомобиль,
  • Судно на воздушной подушке,
  • Ховерборд,
  • Научная фантастика,
  • Самобалансирующийся самокат,
  • Скутер,
  • Ховер,
  • Магнит,
  • Двигатель наведения,
  • Индуктор,
  • Электромагнит,
  • Магнитное поле

Сегодняшнее чудо дня было вдохновлено Хантером. Hunter Wonders , “ Когда мы сделаем ховерборд, как в «Назад в будущее 2»? «Спасибо, что ДУМАЕТЕ вместе с нами, Охотник!

Вы когда-нибудь мечтали о будущем? Каким может быть мир через несколько десятилетий? Могут ли быть машины без водителей? Грузовики, которые летают? Лодки ездят по суше и по воде?

Возможно, вы уже знаете о беспилотных автомобилях и судах на воздушной подушке. Но как насчет ховербордов? Представьте себе: вы летите по тротуару на предмете, похожем на скейтборд без колес. Вы поворачиваете за угол, обходите других людей и возвращаетесь домой из школы в рекордно короткие сроки, ни разу не коснувшись земли!

Это похоже на научную фантастику? Подумайте еще раз! Ховерборды уже стали реальностью. Но как они работают?

«Ховерборды», которые вы, возможно, видели на своих друзьях, на самом деле являются самобалансирующими самокатами. Эти скутеры не парят над землей. Вместо этого они используют два колеса для передвижения.

Итак, почему они называются HOVERboards? Люди называют самобалансирующиеся самокаты «ховербордами» из-за датчиков, которые помогают им сохранять равновесие. Датчики доски определяют, в какую сторону наклоняется гонщик. Затем они сообщают двигателю доски, как быстро и в каком направлении крутиться. Вот как этот «ховерборд» остается сбалансированным!

Самобалансирующиеся скутеры питаются от аккумуляторной батареи, и каждый из них содержит логическую плату. Вы можете думать об этом как о «мозге» ховерборда. Он обрабатывает такие вещи, как скорость доски и наклон ее колес. Логическая плата также управляет настройками. Например, ховерборды можно перевести в режим новичка, чтобы ограничить их максимальную скорость.

Если вас не устраивает самобалансирующийся самокат, не бойтесь! Скоро появятся ховерборды без колес, и они действительно будут парить над землей. Некоторые из этих ховербордов могут использовать науку о магнитах. У них будут парящие двигатели, которые содержат электрически заряженные магниты или электромагниты. В них используется индуктор для создания мощного магнитного поля. Когда магнитное поле достаточно сильное, доска будет парить в воздухе!

Компания Omni также создала ховерборд с пропеллерами. Их конструкция даже занесена в Книгу рекордов Гиннеса как самый дальний полет на ховерборде. Он проехал 275,9 метра (905,2 фута). Ожидается, что ховерборд Omni появится на полках магазинов в конце 2021 года.

Хотите путешествовать на ховерборде? Видите ли вы будущее этих транспортных средств, несущихся по улицам? Или вы представляете себе еще лучшие способы передвижения? Все возможно!

Common Core, Научные стандарты следующего поколения и Национальный совет по социальным исследованиям.»> Стандарты: NGSS.PS2.A, NGSS.PS2.B, NGSS.PS3, CCRA.R.1, CCRA. R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1

Интересно, что дальше?

Это была черная кошка? Осторожно! Вау! Это было близко. Мы надеемся, что нам посчастливится пройти через это чудо дня!

Попробуйте

Все еще интересуетесь ховербордами? Обязательно найдите друга или члена семьи, прежде чем попробовать эти действия:

  • Готовы прыгать на своем собственном ховерборде? Во-первых, ознакомьтесь с этими 10 советами по безопасности на ховерборде. Ховерборды — это что-то новое для всех, и самое главное, что вы можете о них узнать, — это научиться безопасно кататься!
  • Хотите узнать больше о том, как работают магниты? Изучите этот веб-сайт, чтобы узнать больше о науке, лежащей в основе ховербордов. Как магниты взаимодействуют с другими металлами? Как мы можем использовать эти знания для улучшения ховербордов? Можем ли мы сделать их более безопасными?
  • Транспортные технологии быстро развиваются! Многие страны уже экспериментируют с парящими поездами, которые могут помочь людям путешествовать со скоростью более 300 миль в час! Что положительного вы можете сказать о создании систем Hover Train? Как вы думаете, какие проблемы могут возникнуть у Hover Train?

Wonder Sources

  • https://patents. google.com/patent/US9263974B1/en (по состоянию на 23 января 2019 г.)
  • https://www.livescience.com/49105-how-hoverboards-work .html (по состоянию на 23 января 2019 г.)
  • https://bestelectrichoverboard.com/how-do-self-balancing-scooters-work/ (по состоянию на 23 января 2019 г.)

Вы поняли?

Проверьте свои знания

Wonder Contributors

Благодарим:

Эван и Эван
за ответы на вопросы по сегодняшней теме Wonder!

Удивляйтесь вместе с нами!

Что вас интересует?

Wonder Words

  • Датчики
  • магнитное поле
  • электромагнит
  • индуктор
  • магнит
  • реальность
  • будущее
  • научная фантастика

Примите участие в конкурсе Wonder Word

Оцените это чудо
Поделись этим чудом
×
ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО

Подпишитесь на Wonderopolis и получайте Wonder of the Day® по электронной почте или SMS

Присоединяйтесь к Buzz

Не пропустите наши специальные предложения, подарки и акции.


Learn more