Susuriin ng artikulong ito ang paglikha ng isang sasakyan na balanse sa sarili o simpleng isang Segway. Halos lahat ng mga materyales para sa paglikha ng aparatong ito ay madaling ma-access.
Ang aparato mismo ay isang platform kung saan nakatayo ang driver. Sa pamamagitan ng pagtagilid sa katawan, ang dalawang de-koryenteng motor ay kinokontrol sa pamamagitan ng isang kadena ng mga circuit at microcontroller na responsable para sa pagbabalanse.
Mga Materyales:
- Wireless XBee control module.
microcontroller Arduino
-battery
InvenSense MPU-6050 sensor sa "GY-521" module,
-wooden bar
-button
dalawang gulong
at iba pa, ipinahiwatig sa artikulo at sa mga litrato.
Hakbang Una: Alamin ang mga kinakailangang katangian at idisenyo ang system.
Kapag lumilikha ng aparatong ito, sinubukan ng may-akda na magkasya sa mga parameter na tulad ng:
-passability at lakas na kinakailangan para sa libreng kilusan kahit na sa graba
- mga baterya na may sapat na kapasidad upang magbigay ng hindi bababa sa isang oras ng tuluy-tuloy na operasyon ng aparato
-Magbigay ng posibilidad ng kontrol ng wireless, pati na rin ang pagrekord ng data sa pagpapatakbo ng aparato sa isang SD card upang makilala at mag-troubleshoot.
Bilang karagdagan, kanais-nais na ang gastos sa paglikha ng naturang aparato ay mas mababa kaysa sa pag-order ng isang orihinal na hoverboard na off-road.
Ayon sa diagram sa ibaba, makikita mo ang diagram ng circuit ng self-balancing na sasakyan.
Ang sumusunod na imahe ay nagpapakita ng operating system ng dyayrosong drive.
Ang pagpili ng isang microcontroller para sa pagkontrol sa mga system ng Segway ay magkakaiba, ang may-akda ng Arduino system ay pinaka-ginustong dahil sa mga kategorya ng presyo nito. Ang ganitong mga Controllers tulad ng Arduino Uno, Arduino Nano ay gagawin, o maaari mong kunin ang ATmega 328 upang magamit bilang isang hiwalay na chip.
Upang mabigyan ng kapangyarihan ang isang dual circuit circuit control circuit, kinakailangan ang isang 24 V boltahe ng supply, ang boltahe na ito ay madaling nakamit sa pamamagitan ng pagkonekta ng 12 V na baterya ng kotse sa serye.
Ang sistema ay dinisenyo upang ang kapangyarihan ay ibinibigay sa mga makina lamang habang ang pindutan ng pagsisimula ay pinindot, kaya para sa isang mabilis na paghinto, pakawalan lamang ito. Kasabay nito, ang platform ng Arduino ay dapat suportahan ang seryeng komunikasyon sa parehong circuit control circuit ng mga engine at ang wireless control module.
Dahil sa sensor ng InvenSense MPU-6050 sa module na "GY-521", na nagpoproseso ng pagbilis at nagdadala ng mga pag-andar ng isang dyayroskop, sinusukat ang mga parameter ng ikiling.Ang sensor ay matatagpuan sa dalawang magkakahiwalay na card ng pagpapalawak. Ang l2c bus ay nakikipag-ugnay sa Arduino microcontroller. Bukod dito, ang ikiling sensor na may address 0x68 ay na-program sa paraang poll sa bawat 20 ms at magbigay ng pagkagambala sa Arduino microcontroller. Ang isa pang sensor ay may address 0x69 at ito ay hinila nang direkta sa Arduino.
Kapag ang gumagamit ay pumasok sa platform ng scooter, ang switch ng limitasyon ng pag-load ay isinaaktibo, na nag-activate ng mode ng algorithm para sa pagbabalanse ng Segway.
Hakbang Dalawang: Gumawa ng isang katawan ng katawan ng hoverboard at i-install ang mga pangunahing elemento.
Matapos matukoy ang pangunahing konsepto ng scheme ng operasyon ng scooter ng gyro, nagpatuloy ang may-akda sa direktang pagpupulong ng katawan nito at pag-install ng mga pangunahing bahagi. Ang pangunahing materyal ay mga kahoy na bar at bar. Ang puno ay may timbang na kaunti, na kung saan ay positibong makakaapekto sa tagal ng singil ng baterya, bilang karagdagan, ang kahoy ay madaling maproseso at isang insulator. Mula sa mga board na ito, isang kahon ang ginawa kung saan mai-install ang mga baterya, engine at microcircuits. Sa gayon, ang isang hugis-kahoy na bahagi ay nakuha, kung saan ang mga gulong at engine ay naka-mount gamit ang mga bolts.
Ang paghahatid ng lakas ng engine sa mga gulong ay dadaan sa paghahatid ng gear. Kapag inilalagay ang mga pangunahing sangkap sa pabahay ng Segway, napakahalaga upang matiyak na ang bigat ay ipinamamahagi nang pantay-pantay kapag ang Segway ay dinala sa isang gumaganang patayong posisyon. Samakatuwid, kung hindi mo isinasaalang-alang ang pamamahagi ng timbang mula sa mabibigat na baterya, kung gayon ang gawain ng pagbabalanse ng aparato ay magiging mahirap.
Sa kasong ito, inilagay ng may-akda ang mga baterya sa likuran, upang mabayaran ang bigat ng engine, na matatagpuan sa gitna ng aparato. Electronic ang mga aparato ng sangkap ay inilagay sa pagitan ng engine at mga baterya. Para sa kasunod na pagsubok, ang isang pansamantalang pindutan ng pagsisimula sa Segway hawakan ay nakalakip din.
Hakbang Tatlong: Ang de-koryenteng circuit.
Ayon sa diagram sa itaas, ang lahat ng mga wire sa pabahay ng Segway ay ipinatupad. Gayundin, alinsunod sa talahanayan sa ibaba, ang lahat ng mga output ng Arduino microcontroller ay konektado sa circuit control circuit circuit, pati na rin sa mga sensor ng balancing.
Ang sumusunod na diagram ay nagpapakita ng isang sensor ng ikiling na naka-install nang pahalang, habang ang control sensor ay naka-install nang patayo sa axis ng Y.
Hakbang Apat: Subukan at i-configure ang aparato.
Matapos ang mga nakaraang hakbang, natanggap ng may-akda ang modelo Segway para sa pagsubok.
Kapag nagsasagawa ng pagsubok, mahalagang isaalang-alang ang mga kadahilanan tulad ng kaligtasan ng lugar ng pagsubok, pati na rin ang mga kagamitan sa proteksiyon sa anyo ng mga kalasag na proteksiyon at isang helmet para sa driver.
Nagpasya ang may-akda na simulan ang pagsubok sa Segway sa pamamagitan ng pag-download ng code sa microcontroller at suriin ang koneksyon nito sa mga control circuit at sensor.
Software:
Ang Arduino Terminal ay mahusay para sa pagsuri sa pag-andar ng code, pati na rin ang posibleng paghahanap para sa mga problema para sa kanilang kasunod na pag-debug. Mahalagang iwasto nang tama ang pakinabang ng PID controller, na kung saan ay depende sa mga parameter ng ginamit na motor.
Matapos ayusin ang regulator, ang kapangyarihan ay ibinibigay sa controller, at ang mga sensor ay pumasok sa estado ng standby. Pagkatapos ang pindutan ng pagsisimula ay pinindot, at ang mga engine ay nakabukas. Sa pamamagitan ng pagtagilid kay Segway, kinokontrol ng driver ang kilusan dahil sa gawain ng algorithm ng pagbabalanse.
Ipinapakita sa video sa ibaba ang pagpapatakbo ng naipon na aparato ng hovercraft: