Hoverboard internals + circuitry

britský sci-fi spisovatel Arthur C. Clark řekl, že…

jakákoli dostatečně pokročilá technologie je nerozeznatelná od magie.

na první pohled samovyvažující skútr, který by mohl být pravdivý. Ale jakmile se podíváte blíže, kouzlo hover-board je prostě rozšíření vědy, která byla vynalezena před několika sty lety. Technologie se možná zmenšila, ale základní principy zůstávají stejné.

pochopení anatomie Hoverboard

Chcete-li si představit, jak funguje samovyvažovací zařízení, přemýšlejte o vyvážení koště pouze jednou rukou. Nejprve musíte najít střed rovnováhy košťat. Jak se houpe, možná budete muset upravit své pohyby, aby byly stabilní. Nyní se pokuste běžet dopředu a držte koště. Další síly pohybu budou koště dále vyvážit, ale pokud můžete tyto síly kompenzovat, můžete udržet koště vyvážené.

Chcete-li vyvážit koště, musíte vědět dvě věci. Za prvé, kde se pohybuje těžiště, a za druhé, jak to kompenzovat. Nožní panely na vznášecí desce fungují téměř stejným způsobem. Drobné změny v rozložení hmotnosti jsou detekovány a odeslány do motoru, který poskytuje protiproud kol, aby vás udržel ve vzpřímené poloze.

podobně jako vyvažování koště, aby vás udržel ve vzpřímené poloze, musí vznášecí deska vědět, kde je těžiště. Tyto znalosti pocházejí ze dvou částí technologie. Akcelerometr a gyroskop.

Nervový Systém: Gyroskopy & akcelerometry

gyroskop je komplexně vypadající zařízení složené ze tří kruhových rotujících pásů, osy a rotujícího rotoru. Věda není nijak zvlášť nová a používá se ve všem, od jízdních kol až po navigaci v leteckých řemeslech.

novinkou jsou malé gyroskopy, které lze namontovat do počítačových čipů. Přemýšleli jste někdy o tom, jak chytré telefony vědí, jakým způsobem čelí, a automaticky převrátí obrázek tak, aby byl správnou cestou nahoru? Odpověď je mikro elektromechanické polovodiče (MEMS) nebo mini gyroskopy; a jsou jen jednou z technologií, za kterou jsou vývojáři mobilních telefonů zadluženi.

pomocí MEMS hover-desky jsou schopny detekovat jejich polohu ve vztahu k podlaze. Bohužel nemohou zjistit, zda jsou nebo nejsou v pohybu. To pochází z akcelerometrů. Tři z nich mohou být namontovány do čipu se schopností měřit pohyb v šesti směrech.

kombinace informací akcelerometrů, které měří pohyb, s gyroskopem, který měří gravitační polohu, umožňuje zařízení měřit jeho přesné pohyby ve vztahu k jeho prostředí. Skutečným zázrakem moderní technologie je její schopnost interpretovat ty pohyby, které pocházejí ze softwaru.

mozek: logické desky & Software

software na těchto zařízeních je to, co odděluje dobré produkty od špatných. Fyzické komponenty jsou dostatečně snadné kopírovat, ale správný řídicí software je velmi obtížné replikovat, aniž by se uchýlil k pirátství. To je jeden z důvodů, proč se knock-off hover-board bude cítit trhaně nebo bude reagovat zvláštním způsobem na změny pohybu.

všechny hover-desky jsou vybaveny logickou deskou, někdy označovanou jako základní deska. Hlavní součástí logické desky je procesor. To měří data z akcelerometrů a MEMS v pokynech pro nastavení točivého momentu v reálném čase k motoru a udržuje vás v rovnováze.

pokud je procesor nebo MEMS levně vyroben, bude přenos informací pomalejší a méně citlivý. Také, pokud vaše hover-board má tréninkový režim, pak logická deska je to, co nastavuje omezovače na manipulaci s citlivostí, zrychlením a výkonem.

vztah mezi logickou deskou, senzory a motorem je to, co vás udržuje v rovnováze. Když MEMS a akcelerometr detekují posun těžiště, procesor odešle informace do motoru, aby zvýšil nebo snížil výkon. Podobně, když zvýšíte rychlost vyvíjením tlaku přes nožní panely, logická deska odešle požadavek na větší výkon z motorů.

logická deska je mozkem zařízení, ale tlačenka pochází z elektromotorů. Tyto motory jsou obvykle obsaženy v kolech. To je důvod, proč všechny vznášecí desky mají duální motory. Když se otočíte, více energie je poslán do jednoho motoru, nebo kolo, než druhý způsobuje točit. Neefektivní kalibrace mezi motory může být důvodem špatné kontroly, vibračních nebo trhavých pohybů.

Sval: Elektromotory

elektromotory nejsou novou technologií a najdete je všude. Vaše lednička používá elektromotor, stejně jako vaše pračka. Technologie se spoléhá na dva Tyčové magnety, které se při elektrickém náboji navzájem přitahují nebo odpuzují. To způsobuje kruhový pohyb, který lze použít k pohonu kol.

výkonnější motor zpravidla vede k rychlejší desce. Ačkoli jiné aspekty, jako je točivý moment nebo účinnost využití této síly, mohou také ovlivnit výkon. 1000W motor se špatně vyrobenými koly nebude tak účinný jako menší motor s účinnými součástmi.

elektromotor zůstal od devadesátých let téměř stejný, i když pokroky v řetězových pohonech, řemenicích a převodových hřídelích je zefektivnily. Důvodem, proč si elektromotory v 21. století přicházejí na své, Je technologie, která se kolem nich vyvíjí – v neposlední řadě lithiová baterie.

Srdce: Lithiové baterie

jak jsem již zmínil, průmysl osobní dopravy je zadlužen telefonnímu průmyslu za většinu své technologie. Snaha vyrábět menší, tenčí a lehčí komponenty v souladu s trendy vedla k významnému výzkumu technologie baterií. Výsledkem byla lithium-iontová baterie a v posledních letech ještě účinnější lithiová baterie na bázi křemíku.

technologie lithiových baterií je to, co učinilo elektrická osobní dopravní zařízení životaschopnými. Tradiční olověná baterie je stále nejúspornější, ale vyžaduje hodně místa. Prostor se rovná větší hmotnosti a elektromotory, které jsou méně výkonné než jejich benzinové alternativy, se potýkají s hmotností olověných baterií.

Lithium-iontové baterie jsou přenosné a lehké se schopností poskytovat slušné nabití. Nabíjení mezi jízdami také trvá jen několik hodin. Moderní vznášecí desky mohou obsahovat rychle vyměnitelné baterie, které jsou dostatečně malé a dostatečně lehké, aby se mohly nosit ve vašem batohu.

tahání to všechno dohromady

poslední složkou hover-board, ale možná nejdůležitější, je nožní ovládací prvky. Ty vyvinul Shane Chen, otec moderních samovyvažujících skútrů. Používají infračervené světlo, aby řekli motoru, aby se zapojil nebo ne. Když stisknete dopředu, infračervené světlo se vypne a zapne motor, když se opřete, znovu se připojí ke snížení výkonu.

inovativní řídicí systém je to, co činí tyto výrobky tak žádoucími a snadno použitelnými. Ale je to opravdu kombinace všech technologií, díky nimž jsou tak úspěšní. Hover-desky spoléhají na dokonalou harmonii několika klíčových funkcí. MEMS a akcelerometry musí pracovat v tandemu, aby zůstaly v pořádku. Procesní čip v logické desce musí být dostatečně výkonný, aby zpracoval data v reálném čase, zatímco motor musí být dostatečně citlivý, aby upravil točivý moment při pádu klobouku.

všechny tyto procesy se dějí v mrknutí oka a náhodnému pozorovateli se to může zdát jako magie. Ve skutečnosti je to rychlý vývoj přenosných technologií, jako jsou chytré telefony, který předznamenal novou éru legitimní, zelené osobní dopravy. Poslední částí rovnice je jezdec, který upravuje své základní svaly a zároveň zůstává vyvážený, aby ovládal řídicí systém.

při takovém nesčetném množství procesů je důležitá kvalita pohonu. Pokud je i jedna komponenta mimo synchronizaci, může si pohrávat s celým systémem. Jedná se o dobře zdokumentovaný problém v komunitě hover-board s odvoláním na produkt 2016, stejně jako nešťastní zákazníci s vznášejícími se deskami, které nefungují nebo mají špatné ovládání.

Chcete-li tuto technologii správně zažít, musíte být ochotni investovat do legitimních značek. Hover-desky jsou k dispozici za nejnižší ceny, ale ty budou pravděpodobně mít nedokonalé systémy, nebo špatně vyrobené komponenty. Ty mají tendenci de-legitimizovat průmysl jako celek. Investovat trochu více do dobře vyrobené, profesionální vznášedlo-board bude svět rozdíl pro vaše jezdecké zkušenosti a bude pravděpodobně fungovat levnější v dlouhodobém horizontu. Vzhledem k tomu, 2017 uzavírá, jsme již viděli některé fantastické vývoj v oblasti bezpečnosti a výkonu, který slibuje vynikající 2018 pro hover-board průmyslu. Zůstaňte v obraze s nejnovějšími zprávami zde.

Posted on

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.