Artikel ini akan mengkaji penciptaan kenderaan mengimbangi diri atau hanya Segway. Hampir semua bahan untuk membuat peranti ini mudah diakses.
Peranti itu sendiri adalah platform di mana pemandunya berdiri. Dengan mencondongkan badan, dua motor elektrik dikawal melalui rangkaian litar dan mikrokontroler yang bertanggungjawab untuk mengimbangi.
Bahan:
- Modul kawalan XBee tanpa wayar.
mikropengawal Arduino
-batteries
Sensor InvenSense MPU-6050 pada modul "GY-521",
-pokok kayu
-button
dua roda
dan sebagainya, yang dinyatakan dalam artikel dan dalam gambar-gambar.
Langkah Pertama: Tentukan ciri-ciri yang diperlukan dan reka bentuk sistem.
Apabila mencipta peranti ini, penulis cuba menyesuaikan parameter seperti:
-pengalihan dan daya yang diperlukan untuk pergerakan bebas walaupun pada batu kerikil
- bateri dengan kapasiti yang mencukupi untuk menyediakan sekurang-kurangnya satu jam operasi berterusan peranti
-untuk memberikan kemungkinan kawalan tanpa wayar, serta mencatat data mengenai operasi peranti pada kad SD untuk mengenal pasti dan menyelesaikan masalah.
Di samping itu, adalah wajar bahawa kos untuk membuat peranti sedemikian kurang daripada memerintahkan hoverboard off-road asal.
Menurut rajah di bawah, anda boleh melihat gambarajah litar kenderaan mengimbangi diri.
Imej berikut menunjukkan sistem operasi pemacu gyroscope.
Pilihan mikrokontroler untuk mengawal sistem Segway adalah pelbagai, pengarang sistem Arduino paling disukai kerana kategori harganya. Pengawal seperti Arduino Uno, Arduino Nano akan lakukan, atau anda boleh mengambil ATmega 328 untuk digunakan sebagai cip berasingan.
Untuk kuasa dua litar kawalan motor jambatan, voltan bekalan 24 V diperlukan, voltan ini mudah dicapai dengan menyambung bateri kereta 12 V secara siri.
Sistem ini direka supaya kuasa dibekalkan ke enjin sahaja manakala butang mula ditekan, jadi untuk berhenti pantas, hanya lepaskannya. Pada masa yang sama, platform Arduino mesti menyokong komunikasi siri dengan litar kawalan jambatan enjin dan modul kawalan wayarles.
Oleh kerana sensor InvenSense MPU-6050 pada modul "GY-521", yang mempercepat proses dan membawa fungsi giroskop, parameter kecondongan diukur.Sensor itu terletak pada dua kad pengembangan berasingan. Bas l2c berkomunikasi dengan mikrokontroler Arduino. Selain itu, sensor kecondongan dengan alamat 0x68 telah diprogramkan sedemikian rupa untuk mengundi setiap 20 ms dan memberikan gangguan kepada mikrokontroler Arduino. Sensor lain mempunyai alamat 0x69 dan ia ditarik terus ke Arduino.
Apabila pengguna memasuki platform skuter, suis had beban diaktifkan, yang mengaktifkan mod algoritma untuk mengimbangi Segway.
Langkah Dua: Buat badan kapal hover dan pasang elemen asas.
Selepas menentukan konsep asas skuter operasi skuter, penulis meneruskan pemasangan langsung badannya dan memasang bahagian-bahagian utama. Bahan utama adalah papan kayu dan bar. Pokok seberat sedikit, yang akan memberi kesan positif kepada tempoh cas bateri, di samping itu, kayu mudah diproses dan penebat. Dari papan ini, kotak dibuat di mana bateri, enjin dan mikroskop akan dipasang. Oleh itu, sebahagian kayu berbentuk U diperolehi, di mana roda dan enjin dipasang menggunakan bolt.
Penghantaran kuasa enjin ke roda akan melalui transmisi gear. Apabila meletakkan komponen utama dalam perumahan Segway, sangat penting untuk memastikan beratnya diedarkan secara merata apabila Segway dibawa ke kedudukan menegak yang berfungsi. Oleh itu, jika anda tidak mengambil kira pengedaran berat dari bateri berat, maka peranti pengimbangan akan menjadi sukar.
Dalam kes ini, penulis meletakkan bateri di belakang, supaya untuk mengimbangi berat enjin, yang terletak di pusat peranti. Elektronik peranti komponen diletakkan di antara enjin dan bateri. Untuk ujian berikutnya, butang permulaan sementara pada pemegang Segway juga dilampirkan.
Langkah Tiga: Litar elektrik.
Mengikut gambarajah di atas, semua wayar di perumahan Segway telah dilaksanakan. Juga, mengikut jadual di bawah, semua output mikrokontroller Arduino disambungkan kepada litar jambatan kawalan enjin, dan juga untuk mengimbangi sensor.
Rajah berikut menunjukkan sensor kecondongan yang dipasang secara mendatar, manakala sensor kawalan dipasang secara menegak di sepanjang paksi Y.
Langkah Empat: Uji dan konfigurasikan peranti.
Selepas langkah-langkah sebelumnya, penulis menerima model itu Segway untuk ujian.
Apabila menjalankan ujian, adalah penting untuk mengambil kira faktor-faktor seperti keselamatan kawasan ujian, serta peralatan perlindungan dalam bentuk perisai pelindung dan topi keledar untuk pemandu.
Penulis memutuskan untuk mula menguji Segway dengan memuatkan kod ke mikrokontroler dan memeriksa sambungannya dengan litar kawalan dan sensor.
Perisian:
Terminal Arduino sangat baik untuk memeriksa fungsi kod tersebut, serta kemungkinan mencari masalah untuk penyahpepijatan berikutnya. Adalah penting untuk menyesuaikan dengan betul pengawal PID, yang akan bergantung pada parameter motor yang digunakan.
Selepas menyesuaikan pengawal selia, kuasa dibekalkan kepada pengawal, dan sensor masuk ke keadaan siap sedia. Kemudian butang mula ditekan, dan enjin menghidupkan. Dengan mencondongkan Segway, pemandu mengawal pergerakan disebabkan oleh kerja algoritma pengimbangan.
Video di bawah menunjukkan operasi peranti hoverkraf yang dipasang: