Τι είναι το hoverboard και πώς λειτουργεί;

Η αναζήτησή μας για ταχύτερη και απλούστερη μεταφορά θα είναι πάντα Ταξίδι και όχι προορισμός. Ένας από τους δημοφιλείς και περιζήτητους τρόπους για ένα άτομο είναι το Hoverboard. Είναι αυτορυθμιζόμενα δίκυκλα που λειτουργούν με μπαταρίες (Λοιπόν, τα περισσότερα από αυτά). Αυτά τα dumbbell μοιάζουν με πίνακες Hover για πρώτη φορά εμφανίστηκαν στο "Back to the Future" το 1989, αλλά τέθηκαν σε ισχύ και έγιναν δημοφιλή μερικά χρόνια πριν. Ακόμα κι αν οι Hoverboards που χρησιμοποιούνται σήμερα δεν μπορούν να «Hover», είναι πολύ ενδιαφέροντες για την κατανόηση της εφαρμογής διαφόρων αισθητήρων. Ονομάζονται επίσης Self-Balancing Scooters.

Πριν ξεκινήσετε να λειτουργεί, ας μάθουμε πρώτα για τον αισθητήρα 9 αξόνων. Περιλαμβάνουν το Επιταχυνσιόμετρο, το Γυροσκόπιο και το Μαγνητόμετρο. Και οι τρεις αισθητήρες έχουν 3 άξονες ο καθένας.

Επιταχυνσιόμετρο:

Μετρά τη θέση σε γραμμικές διαστάσεις 3 (καρτεσιανές συντεταγμένες) χρησιμοποιώντας μεταβλητή χωρητικότητα. Εδώ, έχουμε πυκνωτές για κάθε διάσταση όπου μία από τις πλάκες του πυκνωτή διατηρείται σταθερή και άλλη επιτρέπεται να μεταβάλλει τη θέση της (Είναι πολύ ευαίσθητες στην αλλαγή θέσης). Η αλλαγή της απόστασης μεταξύ αυτών των πλακών θα προκαλέσει αλλαγή στην χωρητικότητα και ως εκ τούτου, τάση, δίνοντάς μας μια ποσοτικοποιήσιμη τιμή που μπορούμε να παρακολουθήσουμε και να τη χρησιμοποιήσουμε όπου χρειάζεται.

Γυροσκόπιο:

Είναι το πιο σημαντικό συστατικό, τόσο πολύ που το άλλο όνομα για αυτό το όχημα είναι "Gyro scooter". Το γυροσκόπιο μετρά βασικά τη γωνιακή αλλαγή με μετατόπιση μάζας μέσα στο γυροσκόπιο. Ένα μηχανικό γυροσκόπιο αποτελείται από ομόκεντρα μεταλλικά χείλη με ρότορα στο κέντρο, ενώ ένα ηλεκτρονικό γυροσκόπιο, το οποίο χρησιμοποιείται για τις περισσότερες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένου αυτού, είναι λίγο διαφορετικό. Χρησιμοποιεί το Coriolis Effect: όταν μια μάζα κινείται σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση με μια συγκεκριμένη ταχύτητα και όταν ασκείται μια εξωτερική γωνιακή ταχύτητα του οποίου ο άξονας είναι κάθετος στην κίνηση, τότε θα εμφανιστεί μια δύναμη Coriolis που θα είναι κάθετη και στα δύο, προκαλώντας κάθετη μετατόπιση της μάζας. Αυτή η μετατόπιση θα προκαλέσει αλλαγή στην Χωρητικότητα και συνεπώς, Τάση που μας δίνει μια ποσοτικοποιήσιμη τιμή που αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο γωνιακό ρυθμό.

Μαγνητόμετρο:

Μετρά το μαγνητικό πεδίο σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο της γης χρησιμοποιώντας την αρχή Hall Effect. Παρόλα αυτά, δεν έχουμε συμπεριλάβει αυτό στη λίστα των παρακάτω στοιχείων για να φτιάξετε το δικό σας Hoverboard.

Απαιτούμενα στοιχεία για την κατασκευή του Hoverboard:

Εάν σκοπεύετε να δημιουργήσετε το δικό σας Hoverboard, τότε τα πιο σημαντικά και ελάχιστα απαιτούμενα στοιχεία είναι:

• Δύο τροχοί,
• Δύο κινητήρες, δύο αισθητήρες υπερύθρων,
• Δύο γυροσκόπια,
• Δύο αισθητήρες κλίσης / ταχύτητας,
• Μια λογική πλακέτα,
• Μια μπαταρία,
• Διακόπτης ισχύος,
• Ένα πλαστικό κέλυφος και
• Ένα ισχυρό πλαίσιο με κεντρικό άξονα (κατά προτίμηση χάλυβα),
• Θύρα φόρτισης (συνιστάται, εάν δεν υπάρχει, θα απαιτείται εξωτερική φόρτιση κάθε φορά)

Πώς λειτουργεί το Hoverboard;

Τα Hoverboards είναι κατασκευασμένα με τέτοιο τρόπο ώστε καθένας από τους τροχούς να έχει το δικό του Γυροσκόπιο, Κλίση και αισθητήρα ταχύτητας. Γενικά τοποθετούνται κάτω από το πλαίσιο όπου ο αναβάτης τοποθετεί τα πόδια. Μόλις ο αναβάτης τοποθετήσει τα πόδια στο ταμπλό, το γυροσκόπιο παρέχει δεδομένα στη λογική πλακέτα όταν ο αναβάτης γέρνει μπροστά ή πίσω. Όταν ο αναβάτης δεν γέρνει, ο αισθητήρας υπερύθρων, ο οποίος βρίσκεται κάτω από την τοποθέτηση ποδιών, δίνει δεδομένα στη λογική πλακέτα για να μην κινούνται και να μην τρέχουν τον κινητήρα. Έτσι αισθάνονται την πίεση στα πέλματα και μετακινούν ανάλογα αυτά τα αυτο-ισορροπημένα σκούτερ.

Όταν γέρνετε σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση (μπροστά ή πίσω, ανάλογα με την πλακέτα Hover) σε μια καθορισμένη γωνία, τα δεδομένα από το γυροσκόπιο μεταδίδονται στη λογική πλακέτα για να τρέξει τον κινητήρα που επιτρέπει στους τροχούς να περιστρέφονται και ο αναβάτης κινείται μπροστά. Περισσότερη κλίση θα σας δώσει περισσότερη ταχύτητα.

Κάθε τροχός είναι συμβατός με το δικό του γυροσκόπιο για να κάνει στροφές. Για μια αριστερή στροφή ο αναβάτης θα μετακινήσει το δεξί πόδι μπροστά, το οποίο θα κινεί μόνο τον δεξιό τροχό, διατηρώντας τον κινητήρα του αριστερού τροχού μακριά και θα εκτελεστεί μια αριστερή στροφή. Ομοίως για τη δεξιά στροφή, τα αριστερά πόδια πρέπει να κινούνται μπροστά για την κλίση. Για να μετακινηθείτε σε κύκλους, γείρετε προς τα εμπρός. Δεν είναι πολύ παραγωγικό, αλλά είναι διασκεδαστικό J

Οι αισθητήρες υπερύθρων είναι πολύ συνηθισμένοι αισθητήρες που χρησιμοποιούν υπέρυθρες ακτίνες για να λαμβάνουν τα ανακλώμενα δεδομένα από το αντικείμενο για να μετρήσουν την παρουσία και την απόσταση από τον αισθητήρα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για πολλές εφαρμογές.

Οι αισθητήρες κλίσης και ταχύτητας μετρούν την ταχύτητα των τροχών σε κίνηση σε σ.α.λ. (περιστροφές ανά λεπτό) και στέλνουν τα δεδομένα στο γυροσκόπιο και στον λογικό πίνακα για τον έλεγχο της ταχύτητας.

Το Logic Board είναι σαν την Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας του Hover Board. Αυτός ο πίνακας λογικής έχει τον μικροεπεξεργαστή ως κύριο συστατικό. Στέλνει και λαμβάνει δεδομένα από όλους τους αισθητήρες, στέλνει τα επεξεργασμένα δεδομένα με τη λογική του στους κινητήρες για την απαιτούμενη κίνηση που παρέχει συνεχείς ρυθμίσεις, δίνοντάς σας ένα εξισορροπημένο και κεντρικό όχημα. Διαχειρίζεται επίσης την ισχύ από τις μπαταρίες και φροντίζει επίσης να μην εξαντληθεί.

Οι μπαταρίες είναι εύκολα διαθέσιμες και υπάρχουν διάφορες διαθέσιμες επιλογές για αυτό το στοιχείο, αλλά η συνηθέστερα χρησιμοποιούμενη μπαταρία για αυτήν την εφαρμογή είναι μια μπαταρία 36V 4400mAH. Μπορείτε επίσης να φτιάξετε τη δική σας μπαταρία χρησιμοποιώντας την μπαταρία ενός παλιού φορητού υπολογιστή (Αν και, δεν συνιστάται καθώς θα πρέπει να το χειριστείτε με απόλυτη προσοχή!)

Προδιαγραφές του Hover Boards:

Αυτά τα πράγματα συνήθως πηγαίνουν στα 15-20KMs με πλήρη φόρτιση και ομαλούς δρόμους με μέγιστη ταχύτητα 11-12KM / Hr. Ο χρόνος μηδενικής έως πλήρους φόρτισης είναι περίπου 2 ώρες, μπορεί να μεταφέρει βάρος έως 90-95 KG και η τιμή του κυμαίνεται από 200 έως 300 USD.

Εάν σκέφτεστε να αγοράσετε ένα, Ψάξτε για καλής ποιότητας, αυτά που έχουν…

• Καλύτερο χείλος πάνω από τους τροχούς γιατί για να παραμείνετε ακίνητοι, ωθώντας τα πόδια σας πάνω στο χείλος θα σας βοηθήσει να τα κρατήσετε σταθερά.
• Καλύτερη ποιότητα μπαταρίας καθώς υπήρξαν μερικές περιπτώσεις όπου η μπαταρία εξερράγη λόγω κακής μόνωσης, οπότε ελέγξτε προσεκτικά τα πρότυπα ασφαλείας της μπαταρίας, καθώς δεν έχουν καμία προστασία για υπερβολική φόρτιση
• Καλύτερο λογισμικό και λογικό πρόγραμμα, ώστε να μπορείτε να αξιοποιήσετε πλήρως τους αισθητήρες και να έχετε μια ακριβή συσκευή για τον εαυτό σας. Συγκεκριμένα, ελέγξτε εάν υπάρχουν προβλήματα καθυστέρησης, διότι ολόκληρη η διαδικασία ροής δεδομένων θα πρέπει να είναι σε απότομο πραγματικό χρόνο για να έχετε το καλύτερο αποτέλεσμα.
• Τροχοί κατάλληλου μεγέθους, καθώς οι μεγάλοι τροχοί θα χρειαστούν περισσότερη ροπή και ισχύ για να τους μετακινήσουν. Επίσης, δεν πρέπει να είναι πολύ μικρά ή δεν θα μπορούν να φέρουν το βάρος με αποτέλεσμα κακή διαχείριση ταχύτητας και ισχύος

Υπάρχουν πολλές διαθέσιμες μάρκες για να διαλέξετε από αυτές, αλλά μπορείτε πάντα να φτιάξετε έναν εαυτό σας στο σπίτι και να ορίσετε τις προδιαγραφές στην επιθυμία σας όπως: Τα φώτα ομίχλης μπορούν να προστεθούν για να φωτίσουν το μονοπάτι σας, LED για να σας δείξουν ορισμένα δεδομένα όπως το πράσινο για όλους- καλή ροή δεδομένων και κόκκινο εάν οποιοσδήποτε αισθητήρας ή πλακέτα δεν λειτουργεί σωστά και πρέπει να γίνει επανεκκίνηση της πλακέτας, μπορούν να προστεθούν αναστολές και επίσης να βελτιωθεί η ποιότητα της μπαταρίας.

Τάση πινάκων Hover:

Η τάση των πινάκων Hover ξεκίνησε από τότε που παρουσιάστηκε ως φανταστικός τρόπος μεταφοράς μόνο για να το δει ως πραγματικότητα, όλα χάρη στην τεχνολογία. Ξεκίνησε ως μόδα διασημοτήτων, τώρα έχει φτάσει στους δρόμους και τα σπίτια των κοινών στο mainstream. Είναι σε χρήση και σε ζήτηση από μερικά χρόνια τώρα. έκτοτε αντιμετώπισε πολλά ζητήματα που έκαναν εμπόδιο στις πωλήσεις και τη ζήτησή του. Αναφέρθηκαν τραυματισμοί από την οδήγηση στο διοικητικό συμβούλιο, κηρύχθηκε ανασφαλής καθώς μερικά από αυτά εξερράγησαν και δημοσιεύθηκαν αναφορές για την ιδέα της απαγόρευσής τους, η οποία έσυρε την τάση της προς τα κάτω. Αφού αντιμετώπισε όλα αυτά τα ζητήματα και ανέβηκε πίσω από τις στάχτες, αυτό το Self Balancing Scooterείναι τώρα διαθέσιμο στην αγορά. Όχι τόσο σε ζήτηση όσο ήταν κάποτε, αλλά είναι εκεί και είναι δημοφιλές μεταξύ των παιδιών και των εφήβων. Ιδανικό για τους ανθρώπους (ειδικά για την εργατική τάξη) που θέλουν να ταξιδέψουν σε μικρές αποστάσεις και να φαίνονται δροσεροί ενώ σε αυτό, οι πίνακες Hover επανεμφανίστηκαν με επιτυχία και υπόσχονται να παραμείνουν ως όχημα του κοινού για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.