電動平衡車,又叫智能平衡車、體感車、思維車、攝位車等,其運作原理主要是建立在一種被稱為“動態穩定”的基本原理上,也就是車輛本身的自動平衡能力。
以內置的精密固態陀螺儀來判斷車身所處的姿勢狀態,透過精密且高速的中央微處理器計算出適當的指令后,驅動馬達來做到平衡的效果。假設我們以站在車上的駕駛人與車輛的總體重心縱軸作為參考線。當這條軸往前傾斜時,車身內的內置電動馬達會產生往前的力量,一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩,一方面產生讓車輛前進的加速度。相反的,當陀螺儀發現駕駛人的重心往后傾時,也會產生向后的力量達到平衡效果。
因此,駕駛人只要改變自己身體的角度往前或往后傾,兩輪電動平衡車就會根據傾斜的方向前進或后退,而速度則與駕駛人身體傾斜的程度呈正比。原則上,只要正確打開電源且能保持足夠運作的電力,車上的人就不用擔心有傾倒跌落的可能,這與一般需要靠駕駛人自己進行平衡的滑板車等交通工具完全不同。
電動平衡車的設計系統包括四個部分:一是雙輪平衡車的機械結構設計,由兩輪自平衡小車的機械結構搭建工作平臺、承載硬件電路,其中包括車身上支架、下平臺等;二是硬件電路設計,涵蓋包括電源、嵌入式微控制器、傳感器、電機和控制電路、數據通信的綜合系統;三是平衡控制模塊,要求自平衡、數據采集、手動控制裝置等;四是雙輪平衡車的軟件設計及調試控制,按既定要求寫出控制程序,解決運動狀態下如何保持車體系統平衡的問題。
作為一種新型的交通工具,兩輪電動平衡車與電動自行車和摩托車車輪前后排列方式不同,它采用兩輪并排固定的方式,就像一種兩輪平行的機器人一樣。兩輪平衡車具有運動靈活、智能控制、操作簡單、節省能源、綠色環保、轉彎半徑為0等優點。因此它適用于在狹小空間內運行,能夠在大型購物中心、國際性會議或展覽場所、體育場館、辦公大樓、大型公園及廣場、生態旅游風景區、城市中的生活住宅小區等各種室內或室外場合中作為人們的中、短距離代步工具。(編輯/任偉)
