Hoverboard internas + circuitos

Britânico, escritor de ficção científica Arthur C. Clark, disse que…

Qualquer tecnologia suficientemente avançada é indistinguível da magia.

à primeira vista de uma scooter de auto-equilíbrio que pode ser verdade. Mas uma vez que você dê uma olhada mais de perto, a magia do hover-board é simplesmente a expansão de uma ciência que foi inventada há várias centenas de anos. A tecnologia pode ter ficado menor, mas os princípios básicos permanecem os mesmos.

entendendo a anatomia de um Hoverboard

para ajudar a visualizar como funciona um dispositivo de auto-equilíbrio, pense em equilibrar uma vassoura usando apenas uma mão. Primeiro, você tem que encontrar o centro do equilíbrio das vassouras. Como ele balança, você pode ter que ajustar seus movimentos para mantê-lo estável. Agora, tente correr para a frente segurando a vassoura. As forças adicionais de movimento desequilibrarão ainda mais a vassoura, mas, desde que você possa compensar essas forças, você pode manter a vassoura equilibrada.

para equilibrar a vassoura, você precisa saber duas coisas. Primeiro, onde o centro de gravidade está se movendo e, segundo, como compensar isso. Os painéis de pé em uma prancha funcionam da mesma maneira. As mudanças mínimas na distribuição do peso são detectadas e enviadas ao motor que fornece o poder contrário às rodas para mantê-lo ereto.

semelhante ao balanceamento de vassoura, a fim de mantê-lo na posição vertical, o hover-board tem que saber onde está o centro de gravidade. Esse conhecimento vem de duas peças de tecnologia. O acelerômetro e um giroscópio.

O Sistema Nervoso: Giroscópios & Aceleromotores

um giroscópio é um dispositivo de aparência complexa composto por três bandas rotativas circulares, um eixo e um rotor giratório. A ciência não é particularmente nova e é usada em tudo, desde bicicletas até Ar-artesanato.O que há de novo são os minúsculos giroscópios que podem ser instalados em chips de computador. Você já se perguntou como os telefones inteligentes sabem qual o caminho que estão enfrentando e automaticamente virar a imagem para ser o caminho certo para cima? A resposta é micro electro semi conducters mecânicos (MEMS) ou mini giroscópios; e eles são apenas uma tecnologia pela qual os dispositivos de transporte pessoal estão em dívida com os desenvolvedores de telefones celulares.

com a ajuda de MEMS hover-boards são capazes de detectar a sua posição em relação ao chão. Infelizmente, eles não conseguem detectar se estão ou não em movimento. Isso vem dos acelerômetros. Três deles podem ser instalados em um chip com a capacidade de medir o movimento em seis direções.

combinando as informações dos acelerômetros, que medem o movimento, com o giroscópio, que mede a posição gravitacional, permite ao dispositivo medir seus movimentos precisos em relação ao seu ambiente. A verdadeira maravilha da tecnologia moderna é sua capacidade de interpretar os movimentos que vêm do software.

o cérebro: placas lógicas & Software

o software nesses dispositivos é o que separa os bons produtos dos ruins. Os componentes físicos são fáceis de copiar, mas o software de controle correto é extremamente difícil de replicar sem recorrer à pirataria. Esta é uma das razões pelas quais um hover-board knock-off vai se sentir jerky ou responder de maneiras estranhas às mudanças de movimento.

todas as placas hover estão equipadas com uma placa lógica, às vezes chamada de placa-mãe. O principal componente da placa lógica é o processador. Isso mede os dados dos acelerômetros e MEMS em instruções de torque de ajuste em tempo real para o motor e mantê-lo equilibrado.

se o processador ou MEMS forem feitos de forma barata, o relé de informações será mais lento e menos responsivo. Além disso, se o seu hover-board tiver um modo de treinamento, a placa lógica é o que define limitadores para lidar com a capacidade de resposta, aceleração e potência.

a relação entre a placa lógica, sensores e motor é o que mantém o equilíbrio. Quando o MEMS e o acelerômetro detectam o deslocamento do centro de gravidade, o processador envia informações ao motor para aumentar ou diminuir a potência. Da mesma forma, quando você aumenta a velocidade exercendo pressão através dos painéis de pé, a placa lógica enviará um pedido de mais energia dos motores.

a placa lógica é o cérebro do dispositivo, mas a força vem dos motores elétricos. Esses motores geralmente estão contidos nas rodas. É por isso que todas as placas hover têm motores duplos. Quando você gira, mais energia é enviada para um motor, ou roda, do que o outro fazendo com que você gire. A calibração ineficiente entre os motores pode ser o motivo de um controle ruim, movimentos vibratórios ou bruscos.

O Músculo: Motores elétricos

motores elétricos não são novas tecnologias e você pode encontrá-los em todos os lugares. Sua geladeira usa um motor elétrico, assim como sua máquina de lavar. A tecnologia depende de dois ímãs de barra que, quando recebem uma carga elétrica, se atraem ou se repelem. Isso causa movimento circular que pode ser usado para alimentar as rodas.

como regra geral, um motor mais potente resulta em uma placa mais rápida. Embora outros aspectos, como torque, ou a eficiência de usar essa potência, também possam afetar o desempenho. Um motor de 1000W com rodas mal fabricadas não será tão eficaz quanto um motor menor com peças eficientes.

o motor elétrico permaneceu praticamente o mesmo desde os anos noventa, embora os avanços em acionamentos por corrente, polias e eixos de transmissão os tenham tornado mais eficientes. A razão pela qual os motores elétricos estão se desenvolvendo no século 21 é a tecnologia que está se desenvolvendo em torno deles – não menos importante, da qual a bateria de lítio.

O Coração: Baterias de lítio

como mencionei anteriormente, a indústria de transporte pessoal está em dívida com a indústria de telefonia por grande parte de sua tecnologia. O impulso para produzir componentes menores, mais finos e mais leves, em linha com as tendências, levou a pesquisas significativas sobre a tecnologia da bateria. O resultado foi a bateria de íon de lítio e, nos últimos anos, a bateria de lítio ainda mais eficiente à base de silício.

a Tecnologia Da Bateria De Lítio é o que tornou viáveis os dispositivos de transporte pessoal movidos a energia elétrica. A tradicional bateria de chumbo-ácido ainda é a mais econômica, mas requer muito espaço. O espaço é igual a mais peso e os motores elétricos, que são menos potentes do que suas alternativas à gasolina, lutam para lidar com o peso das baterias de chumbo-ácido.

as baterias de Íon De Lítio são portáteis e leves, com a capacidade de fornecer uma carga decente. Eles também levam apenas algumas horas para carregar entre os passeios. Hover-boards modernos podem apresentar baterias substituíveis rápidas que são pequenas o suficiente e leves o suficiente para transportar em sua mochila.

puxando tudo junto

o último componente de um hover-board, mas talvez o mais importante, são os controles do pé. Estes foram desenvolvidos por Shane Chen, o pai das modernas scooters de auto-equilíbrio. Eles usam luz infravermelha para dizer ao motor para engatar ou não. Quando você pressiona para a frente, a luz infravermelha é cortada envolvendo o motor, quando você se inclina para trás, ele reconecta a redução da energia.

o inovador sistema de controle é o que torna esses produtos tão desejáveis e fáceis de usar. Mas é realmente uma combinação de toda a tecnologia que os tornou tão bem-sucedidos. Hover-boards contam com uma harmonia perfeita de vários recursos principais. Os MEMS e acelerômetros têm que estar trabalhando em conjunto para ficar em pé direito. O chip de processamento na placa lógica, tem que ser poderoso o suficiente para processar os dados em tempo real, enquanto o motor tem de ser ágil o suficiente para ajustar o torque na queda de um chapéu.Todos esses processos acontecem em um piscar de olhos e, para o observador casual, pode parecer mágica. Na verdade, é o rápido desenvolvimento da tecnologia portátil, como os smartphones, que inaugurou uma nova era de transporte pessoal legítimo e verde. A parte final da equação é o piloto, que ajusta seus músculos centrais enquanto permanece equilibrado, para operar o sistema de controle.

com uma miríade de processos, o impulso para a qualidade é importante. Se mesmo um componente estiver fora de sincronia, ele pode mexer com todo o sistema. Este é um problema bem documentado na comunidade hover-board com o recall de produtos de 2016, bem como clientes insatisfeitos com hover-boards que não funcionam ou têm controles ruins.

para experimentar esta tecnologia corretamente você tem que estar disposto a investir em marcas legítimas. Hover-boards estão disponíveis a preços mais baixos, mas estes provavelmente terão sistemas imperfeitos, ou componentes mal feitos. Estes tendem a deslegitimar a indústria como um todo. Investir um pouco mais em um hover-board profissional e bem feito fará um mundo de diferença para sua experiência de pilotagem e provavelmente funcionará mais barato a longo prazo. À medida que 2017 termina, já vimos alguns desenvolvimentos fantásticos em segurança e desempenho que prometem um excelente 2018 para a indústria de hover-board. Mantenha-se atualizado com as últimas notícias aqui.

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