基本信息
- 项目名称：
- 新型自平衡代步车
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品为新型自平衡代步车，产品定位为一种新型的交通工具。
- 详细介绍：
- 本作品为新型自平衡代步车，产品定位为一种新型的交通工具。 本代步车行走过程中反映灵敏能够自动保持平衡，安全便捷，动力性能好，兼具自行车和电动车的优点，同时造价适中，具有广阔的应用前景。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品为新型自平衡代步车，产品定位为一种新型的交通工具。 本代步车行走过程中反映灵敏能够自动保持平衡，安全便捷，动力性能好，兼具自行车和电动车的优点，同时造价适中，具有广阔的应用前景。 本代步车主要由动力系统、控制系统、姿态检测系统、驱动系统四部分组成。其中动力系统为直流伺服电源，控制系统主要由基于高性能单片机和可编程逻辑控制器构成的运动控制器组成。姿态检测系统主要由陀螺仪、倾角传感器、电机编码器组成，能够准确检测小车的平衡状态和运动状态。驱动系统主要为直流有刷电机，经济耐用。
科学性、先进性
- 本代步车采用陀螺仪和倾角传感器共同检测小车姿态，小车平衡性能好本代步车采用直流有刷电机，产品造价适中，便于推广本代步车采用直流伺服电源提供动力，节能环保。本代步车兼具电动车和自行车的优点，安全便捷，轻便、实用具有较高的推广价值。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年8月19日-21日由山东省教育厅主办、淄博职业学院承办的‘五征杯’第七届山东省大学生机电产品创新设计竞赛中获得本科组一等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 合作生产
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本代步车行走过程中反映灵敏能够自动保持平衡，安全便捷，动力性能好，兼具自行车和电动车的优点。 本代步车采用陀螺仪和倾角传感器共同检测小车姿态，小车平衡性能好。本代步车造价适中，便于推广，本代步车采用直流伺服电源提供动力，节能环保；本代步车兼具电动车和自行车的优点，安全便捷，轻便、实用具有较高的推广价值。 代替步行以及自行车和电动车，轻便安全，提高了人们出行的便捷性。 随着社会的进步，人们对交通工具的要求逐渐从动力性转向轻便性和节能环保型过度，一款安全便捷、价格适中、节能减排的新型代步车将越来越受到人们的欢迎。本新型自平衡代步车结构简单（两轮驱动）、具有较强的平衡性、安全便捷、采用无刷直流电机经济实用，具有较高的实用价值和推广价值。
同类课题研究水平概述
- 2002年，美国Segway公司开发了世界上第一部能够自平衡的两轮电动车，时速高达20km/h。该电动车把人们从传统的“三点平衡”和以低重心、大而稳的底盘设计来避免倾斜的束缚中解脱出来，通过检测车体的角度和角速度，用适当的回复转矩来避免倾斜摔倒。Segway使用的是航空级陀螺仪、一组倾斜传感器、一套复杂的“直觉软件”、一个加速度计、十个微处理器、两个镍氢电池组、一台电动机和每秒检测一百多次驾驶者重心的传感器。Segway共有五个陀螺仪传感器，其中三个来检测前、后和左右方向的倾斜，另外两个传感器作为冗余，以增加安全性。传感器收集的信息被传送到主控芯片，它由两个电子控制器电路板构成，电路板包括一个微处理器的集群（德州仪器的DSP芯片），这种集群的运算效率是普通PC的三倍，以保证车身能得到及时而高度精确的微调来防止倾倒。如果一个电路板出了毛病，另一个会立即接管所有的功能，以便让驾驶者能够安全地停下。在最高层次，主控芯片运行“直觉软件”控制Segway，软件会实时分析所有信息，调整电动机速度。Segway如图1所示。 图1 Segway
