hoverboard internals + circuitry

Brytyjski pisarz science fiction Arthur C. Clark powiedział, że…

każda wystarczająco zaawansowana technologia jest nie do odróżnienia od magii.

na pierwszy rzut oka samobalansujący skuter, który może być prawdziwy. Ale kiedy przyjrzysz się bliżej, Magia deski poduszkowej jest po prostu rozwinięciem nauki wynalezionej kilkaset lat temu. Technologia mogła być mniejsza, ale podstawowe zasady pozostają takie same.

poznanie anatomii hoverboardu

aby pomóc wizualizować, jak działa urządzenie samobalansujące, pomyśl o wyważeniu miotły za pomocą jednej ręki. Po pierwsze, musisz znaleźć środek równowagi miotły. Jak to huśtawki może trzeba dostosować swoje ruchy, aby utrzymać stały. Spróbuj biec do przodu trzymając miotłę. Dodatkowe siły ruchu będą dalej równoważyć miotłę, ale tak długo, jak możesz kompensować te siły, możesz utrzymać miotłę w równowadze.

aby zrównoważyć miotłę musisz wiedzieć dwie rzeczy. Po pierwsze, gdzie porusza się środek ciężkości, a po drugie, jak to zrekompensować. Panele stóp na pokładzie hover działają w podobny sposób. Drobne zmiany rozkładu masy są wykrywane i przesyłane do silnika, który zapewnia moc przeciwną do kół, aby utrzymać cię w pozycji pionowej.

podobnie jak wyważanie mioteł, aby utrzymać cię w pozycji pionowej, deska poduszkowa musi wiedzieć, gdzie znajduje się środek ciężkości. Ta wiedza pochodzi z dwóch technologii. Akcelerometr i żyroskop.

Układ Nerwowy: Żyroskopy & Akceleromotory

żyroskop jest złożonym wyglądem urządzenia składającego się z trzech okrągłych wirujących pasm, osi i wirnika. Nauka nie jest szczególnie nowa i jest używana we wszystkim, od rowerów po nawigację powietrzną.

nowością są małe żyroskopy, które można zamontować w chipach komputerowych. Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, w jaki sposób smartfony wiedzą, w którą stronę są skierowane i automatycznie odwracają obraz, aby był właściwy sposób w górę? Odpowiedzią są mikro elektro-mechaniczne Półprzewodniki (MEMS) lub mini żyroskopy; i to tylko jedna z technologii, za którą osobiste urządzenia transportowe są zadłużone wśród twórców telefonów komórkowych.

z pomocą MEMS hover-deski są w stanie wykryć swoją pozycję w stosunku do podłogi. Niestety, nie mogą wykryć, czy są w ruchu. Pochodzi z akcelerometrów. Trzy z nich można zamontować w chipie z możliwością pomiaru ruchu w sześciu kierunkach.

połączenie informacji z akcelerometrów, które mierzą ruch, z żyroskopem, który mierzy położenie grawitacyjne, pozwala urządzeniu zmierzyć jego precyzyjne ruchy w stosunku do otoczenia. Prawdziwym cudem nowoczesnej technologii jest jej zdolność do interpretacji tych ruchów, które pochodzą z oprogramowania.

mózg: Tablice logiczne & oprogramowanie

oprogramowanie na tych urządzeniach odróżnia dobre produkty od złych. Fizyczne komponenty są wystarczająco łatwe do skopiowania, ale odpowiednie oprogramowanie sterujące jest niezwykle trudne do replikacji bez uciekania się do piractwa. Jest to jeden z powodów, dla których podróbka hover-board będzie czuć się jerky lub reagować w dziwny sposób na zmiany ruchu.

wszystkie płyty hover są wyposażone w płytę logiczną, czasami określaną jako płyta główna. Głównym składnikiem płyty logicznej jest procesor. Mierzy dane z akcelerometrów i MEMS w czasie rzeczywistym dostosowując instrukcje momentu obrotowego do silnika i utrzymując równowagę.

Jeśli procesor lub MEMS są tanio wykonane, przekaźnik informacji będzie wolniejszy i mniej responsywny. Ponadto, jeśli twój hover-board ma tryb treningowy, to płyta logiczna jest tym, co ustawia ograniczniki do obsługi responsywności, przyspieszenia i mocy.

relacja między płytą logiczną, czujnikami i silnikiem jest tym, co utrzymuje równowagę. Gdy MEMS i akcelerometr wykryją przesunięcie środka ciężkości, procesor wysyła informacje do silnika, aby zwiększyć lub zmniejszyć moc. Podobnie, gdy zwiększasz prędkość poprzez wywieranie ciśnienia za pomocą paneli stóp, płytka logiczna wyśle żądanie większej mocy z silników.

płytka logiczna jest mózgiem urządzenia, ale brawn pochodzi z silników elektrycznych. Silniki te są zwykle zawarte w kołach. To dlatego wszystkie hover-deski mają podwójne silniki. Kiedy obracasz się, do jednego silnika lub koła jest wysyłana więcej mocy niż do drugiego, co powoduje obrót. Nieefektywna kalibracja między silnikami może być przyczyną słabej kontroli, wibracji lub szarpnięć.

Mięsień: Silniki elektryczne

Silniki elektryczne nie są nową technologią i można je znaleźć wszędzie. Lodówka wykorzystuje silnik elektryczny, podobnie jak pralka. Technologia opiera się na dwóch magnesach prętowych, które po podaniu ładunku elektrycznego przyciągają się lub odpychają. Powoduje to ruch kołowy, który może być użyty do napędzania kół.

z reguły mocniejszy silnik powoduje szybszą płytę. Chociaż inne aspekty, takie jak moment obrotowy lub efektywność wykorzystania tej mocy, mogą również wpływać na wydajność. Silnik o mocy 1000W ze źle wykonanymi kołami nie będzie tak skuteczny jak mniejszy silnik z wydajnymi częściami.

Silnik elektryczny pozostał taki sam od lat dziewięćdziesiątych, chociaż postępy w napędach łańcuchowych, kołach pasowych i wałach zębatych uczyniły je bardziej wydajnymi. Powodem, dla którego Silniki elektryczne wchodzą w życie w XXI wieku, jest technologia, która się wokół nich rozwija – w tym Bateria Litowa.

Serce: Baterie litowe

jak już wcześniej wspomniałem, przemysł transportu osobistego jest zadłużony przed przemysłem telefonicznym za znaczną część swojej technologii. Dążenie do produkcji mniejszych, cieńszych i lżejszych komponentów zgodnie z trendami doprowadziło do znaczących badań nad technologią akumulatorów. Rezultatem była bateria litowo-jonowa, a w ostatnich latach jeszcze bardziej wydajna bateria litowa na bazie krzemu.

technologia baterii litowych sprawia, że elektryczne urządzenia do transportu osobistego są opłacalne. Tradycyjna bateria kwasowo-ołowiowa jest nadal najbardziej ekonomiczna, ale wymaga dużo miejsca. Przestrzeń równa się większej masie, a Silniki elektryczne, które są mniej wydajne niż ich benzynowe alternatywy, zmagają się z ciężarem akumulatorów kwasowo-ołowiowych.

akumulatory litowo-jonowe są przenośne i lekkie z możliwością zapewnienia przyzwoitego ładowania. Ładowanie między jazdami trwa zaledwie kilka godzin. Nowoczesne hover-deski mogą być wyposażone w szybkie wymienne baterie, które są wystarczająco małe i wystarczająco lekkie, aby nosić w plecaku.

ciągnąc to wszystko razem

ostatnim elementem deski najazdowej, ale chyba najważniejszym, jest sterowanie stopą. Zostały one opracowane przez Shane ’ a Chena, ojca nowoczesnych samobalansujących skuterów. Używają światła podczerwonego, aby powiedzieć silnikowi, aby się włączył, czy nie. Po naciśnięciu Do Przodu światło Podczerwone jest odcięte, uruchamiając silnik, po odchyleniu do tyłu ponownie łączy się zmniejszając moc.

innowacyjny system sterowania sprawia, że produkty te są tak pożądane i łatwe w użyciu. Ale to naprawdę połączenie całej technologii, która sprawiła, że odniosły taki sukces. Deski Hover polegają na doskonałej harmonii kilku kluczowych cech. MEMS i akcelerometry muszą pracować w tandemie, aby utrzymać się w dobrym stanie. Układ przetwarzania w płytce logicznej musi być wystarczająco mocny, aby przetwarzać dane w czasie rzeczywistym, podczas gdy silnik musi być wystarczająco elastyczny, aby dostosować moment obrotowy w momencie upadku kapelusza.

wszystkie te procesy zachodzą w mgnieniu oka i dla przypadkowego obserwatora mogą wydawać się magiczne. W rzeczywistości to szybki rozwój technologii przenośnych, takich jak smartfony, zapoczątkował nową erę legalnego, ekologicznego transportu osobistego. Ostatnią częścią równania jest jeździec, który dostosowuje swoje mięśnie rdzenia, zachowując równowagę, aby obsługiwać system sterowania.

przy tak wielu procesach dążenie do jakości jest ważne. Jeśli nawet jeden komponent nie jest zsynchronizowany, może to uszkodzić cały system. Jest to dobrze udokumentowany problem w społeczności hover-board z wycofaniem produktu z 2016, a także niezadowolonych klientów z hover-boards, które nie działają lub mają słabą kontrolę.

aby prawidłowo korzystać z tej technologii, musisz być gotów zainwestować w legalne marki. Deski Hover są dostępne w najniższych cenach, ale prawdopodobnie będą miały niedoskonałe systemy lub źle wykonane komponenty. Mają one tendencję do De-legitymizacji przemysłu jako całości. Inwestowanie trochę więcej w dobrze wykonane, profesjonalne hover-board będzie świat różnicy do doświadczenia jazdy i prawdopodobnie będzie pracować taniej w dłuższej perspektywie. Wraz z zamknięciem 2017 roku widzieliśmy już fantastyczne osiągnięcia w zakresie bezpieczeństwa i wydajności, które obiecują doskonały 2018 dla branży hover-board. Bądź na bieżąco z najnowszymi wiadomościami tutaj.

Posted on

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.