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平衡车与陀螺仪不得不说的故事

2019/8/3 18:34:41发布173次查看

作为受市场追捧的新型代步工具,平衡车市场这两年发展火热,各类厂家也都纷纷推出自己的平衡车产品。今天就跟大家说说平衡车的关键部件-陀螺仪。
最简单的自平衡车系统应包括控制器、姿态传感器和执行器,以及必要的电源和方向控制柄等结构零件。其中姿态传感器是由陀螺仪和加速度传感器组合形成的,是平衡车最重要的平衡感应组件。可以说,姿态传感器和控制器是自平衡车的核心,它们在很大程度上决定了车子的性能。
我们平时常说的平衡车陀螺仪,其实是姿态参考系统的一部分。该系统常是由三轴陀螺仪和三轴加速度传感器组合而成的。通过三轴陀螺仪和三轴加速度传感器,能够解算出传感器所处的俯仰、滚转、方向的空间姿态出来。
目前,有一些厂家为了宣传自己的产品,号称用了航天级陀螺仪。但是真正的航天级陀螺仪,其精度非常之高的,比如光纤陀螺仪,除尺寸较大外,功耗和价格也并非是目前价格水平的自平衡车用得起的。所以,前面个别商家的这种说法纯属虚假宣传。
(民用三轴激光陀螺仪)
(美国“和平卫士”洲际弹道导弹上的高精度陀螺仪)
而且,目前大多数平衡车,使用的多是mems微机电陀螺仪,少数使用了工业级陀螺。但不论是前者商用级别的陀螺仪,还是工业级的陀螺仪,对于消费级别的平衡车产品而言,其性能都足够了。
(mems微机电陀螺仪)
但在这里不得不说的是,平衡车所用的商业级或工业级陀螺仪的制程不同,导致陀螺仪偶尔会出现一些输出的毛刺或跳变。这就需要厂家在车子出厂前,需要对平衡车的姿态传感器进行校准。未经校准的陀螺仪,在某个温度范围或者某个角速率区间内,其输出信号可能会出现大幅度跳变,导致电机运转方向不正确,导致平衡车性能的降低。
当然,平衡车内部有的不只是上文中提到的那些模块,它有一整套的智能运行系统配合运行,让你在行驶过程中更安全。原则上,只要打开电源且能保持足够运作的电力,平衡车行驶过程还是很安全的,跌倒的可能性很低。

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