Composants internes de l'Hoverboard + circuits

L’écrivain britannique de science-fiction Arthur C. Clark a déclaré que…

Toute technologie suffisamment avancée est indiscernable de la magie.

À première vue d’un scooter à équilibrage automatique qui pourrait être vrai. Mais une fois que vous y regardez de plus près, la magie du hover-board est simplement l’expansion d’une science inventée il y a plusieurs centaines d’années. La technologie a peut-être diminué, mais les principes de base restent les mêmes.

Comprendre L’Anatomie D’Un Hoverboard

Pour aider à visualiser le fonctionnement d’un dispositif d’équilibrage automatique, pensez à équilibrer un balai à l’aide d’une seule main. Tout d’abord, vous devez trouver le centre de l’équilibre des balais. Comme il se balance, vous devrez peut-être ajuster vos mouvements pour le maintenir stable. Maintenant, essayez de courir en avant en tenant le balai. Les forces de mouvement supplémentaires déséquilibreront davantage le balai mais, tant que vous pouvez compenser ces forces, vous pouvez garder le balai équilibré.

Pour équilibrer le balai, vous devez savoir deux choses. Premièrement, où le centre de gravité se déplace, et deuxièmement, comment compenser cela. Les panneaux de pied sur un planeur fonctionnent à peu près de la même manière. Des changements infimes dans la répartition du poids sont détectés et envoyés au moteur qui fournit une contre-puissance aux roues pour vous maintenir debout.

Similaire à l’équilibrage des balais, afin de vous maintenir debout, le hover-board doit savoir où se trouve le centre de gravité. Cette connaissance provient de deux éléments technologiques. L’accéléromètre et un gyroscope.

Le Système nerveux: GyroScopes & Accéléromoteurs

Un gyroscope est un dispositif d’aspect complexe composé de trois bandes rotatives circulaires, d’un axe et d’un rotor tournant. La science n’est pas particulièrement nouvelle et est utilisée dans tout, des vélos à la navigation aérienne.

Ce qui est nouveau, ce sont les minuscules gyroscopes qui peuvent être installés dans les puces informatiques. Vous êtes-vous déjà demandé comment les téléphones intelligents savent de quelle façon ils sont confrontés et retournent automatiquement l’image pour être dans la bonne direction? La réponse est micro semi-conducteurs électromécaniques (MEMS) ou mini gyroscopes; et ce ne sont qu’une technologie pour laquelle les appareils de transport personnels sont redevables aux développeurs de téléphones mobiles.

À l’aide de MEMS hover-boards sont capables de détecter leur position par rapport au sol. Malheureusement, ils ne peuvent pas détecter s’ils sont en mouvement ou non. Cela vient des accéléromètres. Trois d’entre eux peuvent être montés dans une puce avec la capacité de mesurer le mouvement dans six directions.

La combinaison des informations des accéléromètres, qui mesurent le mouvement, avec le gyroscope, qui mesure la position gravitationnelle, permet à l’appareil de mesurer ses mouvements précis par rapport à son environnement. La vraie merveille de la technologie moderne est sa capacité à interpréter les mouvements qui proviennent des logiciels.

Le Cerveau : Cartes logiques & Logiciel

Le logiciel sur ces appareils est ce qui sépare les bons produits des mauvais. Les composants physiques sont assez faciles à copier, mais le bon logiciel de contrôle est extrêmement difficile à reproduire sans recourir au piratage. C’est l’une des raisons pour lesquelles un hover-board knock-off se sentira saccadé ou répondra de manière étrange aux changements de mouvement.

Toutes les cartes planantes sont équipées d’une carte logique, parfois appelée carte mère. Le composant principal de la carte logique est le processeur. Cela mesure les données des accéléromètres et des MEMS en temps réel en ajustant les instructions de couple au moteur et en vous maintenant équilibré.

Si le processeur ou les MEMS sont fabriqués à moindre coût, le relais d’informations sera plus lent et moins réactif. De plus, si votre hover-board dispose d’un mode d’entraînement, la carte logique définit les limiteurs pour gérer la réactivité, l’accélération et la puissance.

La relation entre la carte mère, les capteurs et le moteur est ce qui vous maintient en équilibre. Lorsque le MEMS et l’accéléromètre détectent le déplacement de votre centre de gravité, le processeur envoie des informations au moteur pour augmenter ou diminuer la puissance. De même, lorsque vous augmentez la vitesse en exerçant une pression via les panneaux de pied, la carte logique envoie une demande de plus de puissance des moteurs.

La carte logique est le cerveau de l’appareil, mais la force provient des moteurs électriques. Ces moteurs sont généralement contenus dans les roues. C’est pourquoi tous les hover-boards ont deux moteurs. Lorsque vous tournez, plus de puissance est envoyée à un moteur ou à une roue que l’autre, ce qui vous fait tourner. Un étalonnage inefficace entre les moteurs peut être à l’origine d’un mauvais contrôle, de mouvements vibrants ou saccadés.

Le Muscle: Moteurs électriques

Les moteurs électriques ne sont pas une nouvelle technologie et vous pouvez les trouver partout. Votre réfrigérateur utilise un moteur électrique, tout comme votre machine à laver. La technologie repose sur deux aimants à barres qui, lorsqu’on leur donne une charge électrique, s’attirent ou se repoussent. Cela provoque un mouvement circulaire qui peut être utilisé pour propulser les roues.

En règle générale, un moteur plus puissant se traduit par une carte plus rapide. Cependant, d’autres aspects tels que le couple ou l’efficacité de l’utilisation de cette puissance peuvent également affecter les performances. Un moteur de 1000W avec des roues mal fabriquées ne sera pas aussi efficace qu’un moteur plus petit avec des pièces efficaces.

Le moteur électrique est resté sensiblement le même depuis les années quatre-vingt-dix, bien que les progrès des entraînements par chaîne, des poulies et des arbres de transmission les aient rendus plus efficaces. La raison pour laquelle les moteurs électriques prennent leur essor au 21e siècle est la technologie qui se développe autour d’eux, notamment la batterie au lithium.

Le Cœur: Batteries au Lithium

Comme je l’ai mentionné plus tôt, l’industrie du transport personnel est redevable à l’industrie du téléphone pour une grande partie de sa technologie. La volonté de produire des composants plus petits, plus fins et plus légers conformément aux tendances a conduit à des recherches importantes sur la technologie des batteries. Le résultat a été la batterie au lithium-ion et, ces dernières années, la batterie au lithium à base de silicium encore plus efficace.

La technologie des batteries au lithium est ce qui a rendu viables les appareils de transport personnel à propulsion électrique. La batterie au plomb traditionnelle est toujours la plus économique mais elle nécessite beaucoup d’espace. L’espace équivaut à plus de poids et les moteurs électriques, moins puissants que leurs alternatives à l’essence, ont du mal à supporter le poids des batteries au plomb.

Les batteries lithium-ion sont portables et légères avec la capacité de fournir une charge décente. Ils ne prennent également que quelques heures pour charger entre les trajets. Les planches de vol stationnaires modernes peuvent comporter des piles remplaçables rapidement, suffisamment petites et suffisamment légères pour être transportées dans votre sac à dos.

Tout rassembler

Le dernier composant d’un hover-board, mais peut-être le plus important, est les commandes au pied. Ceux-ci ont été développés par Shane Chen, le père des scooters modernes à équilibrage automatique. Ils utilisent la lumière infrarouge pour indiquer au moteur de s’engager ou non. Lorsque vous appuyez vers l’avant, la lumière infrarouge coupe le moteur, lorsque vous vous penchez en arrière, elle se reconnecte, réduisant la puissance.

Le système de contrôle innovant est ce qui rend ces produits si désirables et faciles à utiliser. Mais c’est vraiment une combinaison de toute la technologie qui a fait leur succès. Les Hover-boards reposent sur une harmonie parfaite de plusieurs fonctionnalités clés. Les MEMS et les accéléromètres doivent fonctionner en tandem pour rester en place. La puce de traitement de la carte mère doit être suffisamment puissante pour traiter les données en temps réel, tandis que le moteur doit être suffisamment réactif pour ajuster le couple en un rien de temps.

Tous ces processus se produisent en un clin d’œil et, pour l’observateur occasionnel, cela peut sembler magique. En fait, c’est le développement rapide de la technologie portable, comme les téléphones intelligents, qui a inauguré une nouvelle ère de transport personnel légitime et écologique. La dernière partie de l’équation est le cavalier, qui ajuste ses muscles centraux tout en restant équilibré, pour faire fonctionner le système de contrôle.

Avec une telle myriade de processus, la recherche de la qualité est importante. Si même un composant n’est pas synchronisé, il peut perturber l’ensemble du système. C’est un problème bien documenté dans la communauté des cartes de vol stationnaire avec le rappel de produits de 2016 ainsi que les clients mécontents avec des cartes de vol stationnaire qui ne fonctionnent pas ou qui ont de mauvais contrôles.

Pour expérimenter correctement cette technologie, vous devez être prêt à investir dans des marques légitimes. Les cartes volantes sont disponibles à des prix très bas, mais celles-ci auront probablement des systèmes imparfaits ou des composants mal fabriqués. Ceux-ci ont tendance à légitimer l’industrie dans son ensemble. Investir un peu plus dans un hover-board professionnel bien conçu fera toute la différence dans votre expérience de conduite et vous coûtera probablement moins cher à long terme. Alors que 2017 se termine, nous avons déjà assisté à des développements fantastiques en matière de sécurité et de performances, ce qui promet une excellente année 2018 pour l’industrie des hover-board. Restez à jour avec les dernières nouvelles ici.

Posted on

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.