陀螺儀在智能平衡車上的應用

文章來源:中芯網發表日期:2015年7月3日 星期五

智能平衡車是利用動态平衡原理控制前進及後退的高科技智能産品。随着身體的傾斜, 可以随心所欲地控制行駛速度及前進方向,它利用内置的平衡陀螺儀,依靠重力感應,驅動馬達平衡前進。巡警執勤人員配智能平衡車值勤,最高可達40公裡,用于執勤人員抓賊和日常巡邏是使用,車把上還有警燈,夜間可用智能平衡車,包括車體、車輪和電驅動系統等,帶有電機的車輪安裝在車體兩側,電源、控制電路、驅動電路以及傳感器和控制開關等安裝在車體上,車輪與車體之間為轉軸連接,速度傳感器和傾角傳感器将車輪與車體的轉角及傾角信息傳輸到控制電路中,利用其中的軟件計算控制量,從而控制車輪與車體的運動及平衡狀态。

智能平衡車依靠傾角傳感器和陀螺儀感知自己的姿态,并且能夠每秒鐘100次的頻率驅動兩個獨立的輪子,維持車子和人不會前後倒下,還能前後移動,并依靠兩個輪子的差動轉彎,假設我們以站在車上的駕駛人與車輛的總體重心縱軸作為參考線。當這條軸往前傾斜時,智能平衡車車身内的内置電動馬達會産生往前的力量,一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩,一方面産生讓車輛前進的加速度,相反的,當陀螺儀發現駕駛人的重心往後傾時,也會産生向後的力量達到平衡效果。因此,駕駛人隻要改變自己身體的角度往前或往後傾,智能平衡車就會根據傾斜的方向前進或後退,而速度則與駕駛人身體傾斜的程度呈正比芬蘭VTI公司的SCR1100-D04是VTI高性能陀螺儀系列傳感器中的單軸高性能陀螺儀。SCR1100-D04陀螺儀不管是在設計、生産階段還是在測試階段,都是以高穩定性、高可靠性、高質量的标準要求的。SCR1100-D04角速率傳感器在全溫度和機械噪聲環境下也能提供穩定可靠的數據輸出。VTI陀螺儀SCR1100-D04是MEMS陀螺儀中的佼佼者,它們的傳感器元件都有幾個先進的自我檢測功能。

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