一两年前的自平衡电动车曾经火过一阵子。很多人除了对车子本身和出行方式的喜爱,大多数人也很好奇,它是怎么做到自平衡不倒的?
从搜索引擎上得到的信息是:其运行原理主要是依靠一种叫做‘动态稳定’的系统。而这套系统的主要组件是平衡感应组件,也就是陀螺仪。对于陀螺仪可能许多人不懂,其实原理和我们小时候玩过的陀螺是一样的。一个圆圈中间穿过一根棍子,旋转它就能够不倒了。平衡车依靠这种内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的状态。再通过中央微处理器计算数据得出适当的指令来控制电动马达的前进和后退。以此达到平衡,这原理就和电视剧《还珠格格》中的一个江湖卖艺的情节一样,手掌上撑着竹竿,通过调节手的移动来控制竹竿保持平衡。
平衡车的主要部件就是陀螺仪了,原理是一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。生活中有很多也是利用到了这个原理,比如骑自行车,你骑得越快越快越不容易倒,因为自行车的轮子由于快速转动,所以有一股保持水平的力量。这和独轮车不倒的原理是一样的。
独轮车还需要一个控制器来传达它们陀螺仪、电机驱动之间的互动,当驾驶者倾斜身体时,控制器告诉陀螺仪惠,再驱动电机驱动如何做,向相应的方向旋转。控制器就是需要不停地调整电机的转动方向和转速,这样就能保持我们在骑行过程中的平稳了。