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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 新型自平衡代步車
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品為新型自平衡代步車，產(chǎn)品定位為一種新型的交通工具。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品為新型自平衡代步車，產(chǎn)品定位為一種新型的交通工具。 本代步車行走過(guò)程中反映靈敏能夠自動(dòng)保持平衡，安全便捷，動(dòng)力性能好，兼具自行車和電動(dòng)車的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)造價(jià)適中，具有廣闊的應(yīng)用前景。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品為新型自平衡代步車，產(chǎn)品定位為一種新型的交通工具。 本代步車行走過(guò)程中反映靈敏能夠自動(dòng)保持平衡，安全便捷，動(dòng)力性能好，兼具自行車和電動(dòng)車的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)造價(jià)適中，具有廣闊的應(yīng)用前景。 本代步車主要由動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)四部分組成。其中動(dòng)力系統(tǒng)為直流伺服電源，控制系統(tǒng)主要由基于高性能單片機(jī)和可編程邏輯控制器構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)控制器組成。姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)主要由陀螺儀、傾角傳感器、電機(jī)編碼器組成，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)小車的平衡狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要為直流有刷電機(jī)，經(jīng)濟(jì)耐用。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本代步車采用陀螺儀和傾角傳感器共同檢測(cè)小車姿態(tài)，小車平衡性能好本代步車采用直流有刷電機(jī)，產(chǎn)品造價(jià)適中，便于推廣本代步車采用直流伺服電源提供動(dòng)力，節(jié)能環(huán)保。本代步車兼具電動(dòng)車和自行車的優(yōu)點(diǎn)，安全便捷，輕便、實(shí)用具有較高的推廣價(jià)值。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年8月19日-21日由山東省教育廳主辦、淄博職業(yè)學(xué)院承辦的‘五征杯’第七屆山東省大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽中獲得本科組一等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作生產(chǎn)
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本代步車行走過(guò)程中反映靈敏能夠自動(dòng)保持平衡，安全便捷，動(dòng)力性能好，兼具自行車和電動(dòng)車的優(yōu)點(diǎn)。 本代步車采用陀螺儀和傾角傳感器共同檢測(cè)小車姿態(tài)，小車平衡性能好。本代步車造價(jià)適中，便于推廣，本代步車采用直流伺服電源提供動(dòng)力，節(jié)能環(huán)保；本代步車兼具電動(dòng)車和自行車的優(yōu)點(diǎn)，安全便捷，輕便、實(shí)用具有較高的推廣價(jià)值。 代替步行以及自行車和電動(dòng)車，輕便安全，提高了人們出行的便捷性。 隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)交通工具的要求逐漸從動(dòng)力性轉(zhuǎn)向輕便性和節(jié)能環(huán)保型過(guò)度，一款安全便捷、價(jià)格適中、節(jié)能減排的新型代步車將越來(lái)越受到人們的歡迎。本新型自平衡代步車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（兩輪驅(qū)動(dòng)）、具有較強(qiáng)的平衡性、安全便捷、采用無(wú)刷直流電機(jī)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有較高的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
同類課題研究水平概述
- 2002年，美國(guó)Segway公司開(kāi)發(fā)了世界上第一部能夠自平衡的兩輪電動(dòng)車，時(shí)速高達(dá)20km/h。該電動(dòng)車把人們從傳統(tǒng)的“三點(diǎn)平衡”和以低重心、大而穩(wěn)的底盤(pán)設(shè)計(jì)來(lái)避免傾斜的束縛中解脫出來(lái)，通過(guò)檢測(cè)車體的角度和角速度，用適當(dāng)?shù)幕貜?fù)轉(zhuǎn)矩來(lái)避免傾斜摔倒。Segway使用的是航空級(jí)陀螺儀、一組傾斜傳感器、一套復(fù)雜的“直覺(jué)軟件”、一個(gè)加速度計(jì)、十個(gè)微處理器、兩個(gè)鎳氫電池組、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和每秒檢測(cè)一百多次駕駛者重心的傳感器。Segway共有五個(gè)陀螺儀傳感器，其中三個(gè)來(lái)檢測(cè)前、后和左右方向的傾斜，另外兩個(gè)傳感器作為冗余，以增加安全性。傳感器收集的信息被傳送到主控芯片，它由兩個(gè)電子控制器電路板構(gòu)成，電路板包括一個(gè)微處理器的集群（德州儀器的DSP芯片），這種集群的運(yùn)算效率是普通PC的三倍，以保證車身能得到及時(shí)而高度精確的微調(diào)來(lái)防止傾倒。如果一個(gè)電路板出了毛病，另一個(gè)會(huì)立即接管所有的功能，以便讓駕駛者能夠安全地停下。在最高層次，主控芯片運(yùn)行“直覺(jué)軟件”控制Segway，軟件會(huì)實(shí)時(shí)分析所有信息，調(diào)整電動(dòng)機(jī)速度。Segway如圖1所示。 圖1 Segway
