Sigway را خودتان در آردوینو انجام دهید. اسکوتر ژیرو: دستگاهی که از آن تشکیل شده است، مدار و طراحی مینی سگوی. پر کردن الکترونیکی Segway

سلام به همه کرم های مغزی! در پروژه مغزی جدیدم، یک وسیله نقلیه خودتعادل یا سگوی با دستان خودم ایجاد خواهم کرد. این پروژه به دانش اولیه الکترونیک و توانایی کار با دست نیاز دارد. تمام قطعات مکانیکی را می توان به صورت آنلاین یا در فروشگاه محلی خود خریداری کرد.

SEGWAY از یک پلتفرم تشکیل شده است که روی آن در حالت عمودی قرار می گیرند و دو موتور الکتریکی جانبی که توسط باتری کار می کنند. الگوریتم کنترل کنترل کننده موقعیت پایدار را تضمین می کند. حرکت Segway توسط راننده با کج کردن تنه خود و یک دسته برای انتخاب جهت حرکت به سمت چپ / راست کنترل می شود. بنابراین، شما به قطعات اضافی مانند کنترلر، درایو موتور و سنسور شتاب / ژیروسکوپ نیاز دارید. ساختار مکانیکی آن از چوب ساخته شده است زیرا سبک وزن، عایق الکتریکی و کار با آن آسان است. حالا بیایید به ساخت سگوی بپردازیم!

مرحله 1: ویژگی های اصلی پروژه

در این پروژه ساخت دستگاهی با مشخصات زیر الزامی است:

- قدرت و پایداری کافی برای رانندگی در خیابان و حتی در مسیر سنگریزه.
- 1 ساعت کار مداوم
- هزینه کل تا 500 یورو
- قابلیت کنترل بی سیم
- نوشتن داده ها در کارت SD برای تشخیص خرابی

مرحله 2: طراحی سیستم

سنسور شیب به صورت افقی در امتداد محور x و به صورت عمودی در امتداد محور y نصب شده است.

مرحله 5: تست و پیکربندی

لطفا توجه داشته باشید که موتورها باید از قدرت کافی برخوردار باشند. دستگاه را در یک منطقه وسیع و امن تست کنید تا از آسیب یا آسیب جلوگیری کنید. سپرهای محافظ و کلاه ایمنی توصیه می شود.

مراحل گام به گام را دنبال کنید. با برنامه نویسی شروع کنید میکروکنترلر آردوینو(دانلود) سپس اتصال با سنسورها و مدار کنترل پل را بررسی کنید.

از ترمینال آردوینو می توان برای اشکال زدایی کد برنامه و بررسی کارکرد آن استفاده کرد. به عنوان مثال، بهره یک کنترلر PID باید تنظیم شود زیرا به پارامترهای مکانیکی و الکتریکی موتور بستگی دارد.

بهره بر اساس این روش تنظیم می شود:
1. پارامتر Kp برای تعادل در نظر گرفته شده است. Kp را افزایش دهید تا تعادل ناپایدار شود، Ki و Kp در 0 باقی می مانند.
2. پارامتر Ki برای شتاب / کاهش شتاب در هنگام کج شدن است. Ki را افزایش دهید تا شتاب صحیح را به دست آورید تا هنگام خم شدن به جلو از افتادن جلوگیری کنید، Kp روی 0 باقی می ماند. تعادل اکنون باید ثابت باشد.
3. پارامتر Kd برای جبران روشن شدن و بازگشت به موقعیت پایدار استفاده می شود.

در برنامه ترمینال، می توانید دستورات مختلف «؟» را اجرا کنید.
? - کمک در انتخاب تیم
p، i، d [مقدار صحیح] - تنظیم / دریافت کنترل کننده PID، مقدار از 0 تا 255
r [مقدار صحیح] - افزایش اجباری سرعت موتور، مقدار از -127 به 127
v - نسخه نرم افزار
با دستور "p" به پارامتر Kp دسترسی پیدا می کنید. دستور "p 10" به شما این امکان را می دهد که Kp را روی 10 تنظیم کنید.

پس از روشن کردن آردوینو، سنسورها مقداردهی اولیه شده و به حالت آماده به کار منتقل می شوند. با فشار دادن دکمه فشار سیگنال کنترل به کنترلر SEGWAY که در حالت عمودی قرار دارد مخابره می شود که بسته به موقعیت اولیه آماده فعال سازی موتورها برای حرکت به جلو یا عقب است. از این لحظه به بعد، دکمه باید به طور مداوم فشار داده شود، در غیر این صورت موتورها خاموش می شوند و کنترل کننده وارد حالت آماده به کار می شود. پس از رسیدن به موقعیت عمودی، کنترلر منتظر سیگنال سوئیچ محدودیت بار "راننده در محل" می ماند، که معمولاً هنگامی که راننده روی سکو است، با پا فشار داده می شود. پس از آن، الگوریتم تعادل راه اندازی می شود و موتورها به سمت جلو یا عقب فعال می شوند تا در وضعیت عمودی باقی بمانند. شیب به جلو حرکت رو به جلو ایجاد می کند و بالعکس. قرار گرفتن در حالت کج منجر به تسریع حرکت می شود. چرخش در جهت مخالف باعث کاهش سرعت می شود. از دسته برای حرکت به چپ و راست استفاده کنید.

مرحله 6: نسخه ی نمایشی

ویدیوی دستگاه تمام شده را در زیر تماشا کنید و از توجه شما متشکرم!

این مقاله به بررسی ایجاد یک وسیله نقلیه خود متعادل کننده یا به سادگی "Segway" می پردازد. تقریبا تمام مواد برای ایجاد این دستگاهآسان برای بدست آوردن

خود دستگاه پلت فرمی است که راننده روی آن می ایستد. با کج کردن بالاتنه، دو موتور الکتریکی توسط مداری از مدارها و میکروکنترلرهای مسئول تعادل کنترل می شوند.

مواد:

ماژول کنترل بی سیم XBee.
- میکروکنترلر آردوینو
-انباشته کننده ها
- حسگر InvenSense MPU-6050 در ماژول "GY-521"،
- میله های چوبی
-دکمه
-دو چرخ
و غیره، در مقاله و عکس ها نشان داده شده است.

مرحله اول: تعیین مشخصات مورد نیاز و طراحی سیستم.

هنگام ایجاد این دستگاه، نویسنده سعی کرد آن را در پارامترهایی مانند:
- توانایی و قدرت متقابل کشور برای حرکت آزاد حتی روی شن
- آکومولاتورهایی با ظرفیت کافی برای تأمین حداقل یک ساعت کار مداوم دستگاه
- امکان کنترل بی سیم و همچنین ثبت اطلاعات مربوط به عملکرد دستگاه به کارت SD برای عیب یابی.

علاوه بر این، مطلوب است که هزینه ایجاد چنین وسیله ای کمتر از سفارش اسکوتر ژیروسکوپی آفرود اصلی باشد.

با توجه به نمودار زیر نمودار مدار الکتریکی خودروی خودبالانس را مشاهده می کنید.

تصویر زیر سیستم عامل درایو هاوربرد را نشان می دهد.

انتخاب یک میکروکنترلر برای کنترل سیستم‌های Segway متفاوت است سیستم آردوینوبا توجه به محدوده قیمتی که دارد ترجیح داده می شود. کنترلرهایی مانند Arduino Uno، Arduino Nano یا ATmega 328 را می توان به عنوان یک تراشه مستقل استفاده کرد.

یک ولتاژ منبع تغذیه 24 ولت برای تغذیه موتورهای پل دوگانه مورد نیاز است که به راحتی می توان با زنجیر زنجیر باتری های 12 ولت خودرو به دست آورد.

این سیستم به گونه ای طراحی شده است که تنها زمانی که دکمه استارت فشار داده شده است، برق به موتورها تامین می شود، بنابراین برای توقف سریع، کافی است آن را رها کنید. در این حالت، پلتفرم آردوینو باید از ارتباط سریال، هم با مدار کنترل موتور پل و هم با ماژول کنترل بی سیم پشتیبانی کند.

پارامترهای شیب با استفاده از حسگر InvenSense MPU-6050 در ماژول "GY-521" اندازه گیری می شوند که شتاب را پردازش می کند و عملکرد ژیروسکوپ را انجام می دهد. سنسور روی دو تخته انبساط مجزا قرار داشت. گذرگاه l2c از ارتباط با میکروکنترلر آردوینو پشتیبانی می کند. علاوه بر این، سنسور شیب با آدرس 0x68 به گونه ای برنامه ریزی شده بود که هر 20 میلی ثانیه یک نظرسنجی انجام دهد و میکروکنترلر آردوینو را قطع کند. یک سنسور دیگر دارای آدرس 0x69 است و مستقیماً به آردوینو کشیده می شود.

هنگامی که کاربر روی سکوی اسکوتر قدم می گذارد، سوئیچ محدودیت بار فعال می شود که حالت الگوریتم تعادل سگوی را فعال می کند.

مرحله دوم: ساخت بدنه اسکوتر ژیروسکوپی و نصب عناصر اصلی.

نگارنده پس از تعریف مفهوم اولیه عملکرد اسکوتر جایرو، به مونتاژ مستقیم بدنه آن و نصب قطعات اصلی پرداخته است. مواد اصلی بود تخته های چوبیو میله ها چوب سبک است که تاثیر مثبتی در مدت زمان شارژ باتری خواهد داشت، علاوه بر این چوب به راحتی پردازش می شود و عایق است. از این تخته ها جعبه ای ساخته شد که باتری، موتور و ریز مدار در آن نصب می شود. این یک تکه چوب U شکل ایجاد می کند که به چرخ ها و موتورها می پیچد.

انتقال نیرو از موتورها به چرخ ها توسط یک قطار دنده هدایت می شود. هنگام قرار دادن اجزای اصلی در بدنه سگوی، اطمینان از توزیع یکنواخت وزن هنگام قرار دادن سگوی در وضعیت کار عمودی بسیار مهم است. بنابراین، اگر توزیع وزن باتری های سنگین را در نظر نگیرید، تعادل دستگاه دشوار خواهد بود.

در این مورد، نویسنده باتری ها را در پشت قرار داده است تا وزن موتور را که در مرکز بدنه دستگاه قرار دارد، جبران کند. قطعات الکترونیکی دستگاه بین موتور و باتری ها قرار می گرفت. برای آزمایش بیشتر، یک دکمه شروع موقت نیز به دسته Segway متصل شد.

مرحله سوم: نمودار الکتریکی.

با توجه به نمودار بالا، تمام سیم های مورد سگوی انجام شد. همچنین مطابق جدول زیر تمامی پایه های میکروکنترلر آردوینو به مدار پل کنترل موتور و همچنین به سنسورهای بالانس متصل شدند.

نمودار زیر یک سنسور شیب را نشان می دهد که به صورت افقی نصب شده است، در حالی که سنسور کنترل به صورت عمودی در امتداد محور Y نصب شده است.

مرحله چهارم: تست و پیکربندی دستگاه.

نویسنده پس از انجام مراحل قبلی، مدل سگوی را برای آزمایش دریافت کرد.

هنگام انجام آزمایش، مهم است که عواملی مانند ایمنی منطقه آزمایش و همچنین تجهیزات حفاظتی به شکل سپر صورت و کلاه ایمنی برای راننده در نظر گرفته شود.

اگر فکر می کنید که یک اسکوتر ژیروسکوپی یا مینی سگوی را نمی توان در خانه با دست و نیروی خود ساخت، دور از اشتباه هستید. به اندازه کافی عجیب، ویدیوهای زیادی در اینترنت وجود دارد که در آن بسیاری از صنعتگران اسکوتر ژیروسکوپی خود را می سازند. برای برخی، به نظر می رسد که بسیار خانگی است، اما کسانی نیز هستند که واقعاً توانسته اند به فناوری خلقت نزدیک شوند و یک چیز واقعاً جالب و با کیفیت را بازتولید کنند. بنابراین آیا می توان با دستان خود یک اسکوتر ژیروسکوپ درست کرد؟ آدریان کوندرت، یک مهندس و فقط یک فرد خوب، در این مورد به ما خواهد گفت.

اسکوتر جایرو چیست؟

چگونه با دستان خود اسکوتر ژیروسکوپ بسازیم؟ برای اینکه بفهمید چگونه یک هاوربرد خانگی بسازید، ابتدا باید بدانید که هاوربرد چیست، از چه چیزی تشکیل شده است و برای ایجاد این وسیله نقلیه جالب چه چیزی لازم است. اسکوتر ژیروسکوپی یک وسیله نقلیه خود متعادل است که اصل عملکرد آن بر اساس سیستمی از سنسورهای ژیروسکوپی و تکنولوژی داخلیحفظ تعادل پلت فرم کار یعنی وقتی اسکوتر ژیروسکوپ را روشن می کنیم، سیستم بالانس روشن می شود. وقتی شخصی سوار اسکوتر ژیروسکوپی می شود، موقعیت پلت فرم شروع به تغییر می کند، این اطلاعات توسط سنسورهای ژیروسکوپی خوانده می شود.

این حسگرها هرگونه تغییر در موقعیت را نسبت به سطح زمین یا نقطه ای که اثر گرانشی از آن می آید را می خوانند. پس از مطالعه، اطلاعات به بردهای کمکی که در دو طرف سکو قرار دارند، داده می شود. از آنجایی که سنسورها و موتورهای الکتریکی خود مستقل از یکدیگر کار می کنند، در آینده به دو موتور الکتریکی نیاز خواهیم داشت. از بردهای کمکی، اطلاعات پردازش شده قبلاً با یک ریزپردازنده به مادربرد ارسال می شود. در آنجا، برنامه حفظ تعادل از قبل با دقت لازم انجام شده است.

یعنی اگر سکو حدود چند درجه به سمت جلو متمایل شود، به موتورها سیگنال داده می شود که در جهت مخالف حرکت کنند و سکو تراز می شود. شیب به سمت دیگر نیز انجام می شود. اگر اسکوتر ژیروسکوپ به میزان بیشتری کج شود، برنامه بلافاصله متوجه می شود که دستور حرکت به جلو یا عقب موتورهای الکتریکی وجود دارد. اگر هاوربرد بیش از 45 درجه کج شود، موتورها و خود هاوربرد خاموش می شوند.

هاوربرد از بدنه، پایه فولادی یا فلزی تشکیل شده است که تمامی وسایل الکترونیکی روی آن وصل خواهند شد. سپس دو موتور الکتریکی با قدرت کافی برای سوار شدن در زیر وزن انسان تا 80-90 کیلوگرم وجود دارد. در مرحله بعدی مادربرد با پردازنده و دو برد کمکی قرار می گیرد که سنسورهای ژیروسکوپی روی آنها قرار دارند. و البته باتری و دو چرخ با قطر یکسان. چگونه اسکوتر جایرو بسازیم؟ برای حل این مشکل، باید جزئیات خاصی از ساخت خود ژیروبرد به دست آوریم.

چه چیزی نیاز داریم؟

چگونه با دستان خود اسکوتر ژیروسکوپ بسازیم؟ اولین و اصلی ترین چیزی که نیاز دارید دو تا است موتور الکتریکی، با ظرفیت تحمل وزن یک بزرگسال. میانگین توان مدل های کارخانه ای 350 وات است، بنابراین سعی می کنیم موتورهایی با این قدرت پیدا کنیم.

سپس، البته، باید دو چرخ یکسان، در حدود 10-12 اینچ پیدا کنید. بهتر است بیشتر، زیرا ما وسایل الکترونیکی زیادی خواهیم داشت. به طوری که نفوذپذیری بیشتر باشد و فاصله سکو از زمین در سطح مناسب باشد.

دو باتری، اسید سرب، باید انتخاب کنید قدرت نامیحداقل 4400 میلی آمپر ساعت و ترجیحا بیشتر. از آنجایی که نخواهیم کرد سازه فلزیاما وزن آن بیشتر از مینی سگوی یا هاوربرد اصلی خواهد بود.

تولید و فرآیند

چگونه هاوربردی بسازیم که قدرتمند باشد و در هنگام سواری تعادل را حفظ کند؟ ابتدا باید برنامه ای برای اینکه چه نوع وسیله نقلیه ای نیاز داریم بسازیم. ما باید یک وسیله نقلیه نسبتاً قدرتمند با چرخ های بزرگ و توانایی بالا در جاده های مختلف بسازیم. حداقل مقدار رانندگی مداوم باید 1-1.5 ساعت باشد. ما حدود 500 یورو هزینه خواهیم کرد. ما یک سیستم کنترل بی سیم را برای هاوربرد خود عرضه خواهیم کرد. ما یک خواننده برای خطاها و خطاها قرار می دهیم، تمام اطلاعات به کارت SD می رود.

نمودار اسکوتر جیرو

در نمودار بالا، همه چیز را می توانید به وضوح ببینید: موتورهای الکتریکی، باتری ها و غیره. ابتدا باید دقیقاً میکروکنترلری را انتخاب کنید که آن را کنترل می کند. از میان همه میکروکنترلرهای آردوینو موجود در بازار، ما UnoNano را انتخاب می کنیم و ATmega 328 به عنوان یک تراشه پردازش اطلاعات اضافی عمل می کند.

اما چگونه می توان هاوربرد را ایمن کرد؟ ما دو باتری به صورت سری متصل خواهیم کرد، بنابراین ولتاژ مورد نیاز را دریافت می کنیم. برای موتورهای الکتریکی فقط یک مدار پل دوتایی مورد نیاز است. یک دکمه آماده تنظیم می شود که با فشار دادن آن برق به موتورها تامین می شود. با فشردن این دکمه، موتورها و خود هاوربرد خاموش می شوند. این برای اجرای یک سواری ایمن برای خود راننده و وسیله نقلیه ما ضروری است.

میکروکنترلر آردوینو با استفاده از ارتباط سریال با مدار XBee در حدود 38400 Baud خواهد بود. ما از دو حسگر ژیروسکوپ InvenSense MPU 6050 بر اساس ماژول های GY-521 استفاده خواهیم کرد. آنها به نوبه خود اطلاعاتی در مورد موقعیت پلت فرم خواهند خواند. این سنسورها به اندازه کافی دقیق هستند تا یک مینی سگوی بسازند. این حسگرها روی دو برد کمکی اضافی قرار خواهند گرفت که پردازش اولیه را انجام خواهند داد.

ما از اتوبوس I2C استفاده خواهیم کرد، کافی است توان عملیاتیبرای برقراری ارتباط سریع با میکروکنترلر آردوینو. سنسور ژیروسکوپ با آدرس 0x68 دارای نرخ تازه سازی هر 15 میلی ثانیه است. سنسور آدرس دوم 0x68 مستقیماً از میکروکنترلر کار می کند. ما همچنین یک سوئیچ بار داریم، این اسکوتر ژیروسکوپی را هنگامی که پلت فرم در موقعیت تراز قرار دارد، در حالت نگه داشتن تعادل قرار می دهد. در این حالت هاوربرد در جای خود باقی می ماند.

سه قطعات چوبیکه چرخ ها و موتورهای الکتریکی ما روی آن قرار خواهند گرفت. پایه فرمان، ساخته شده از یک چوب چوبی معمولی، به جلوی خود هاوربرد متصل می شود. در اینجا می توانید هر چوبی را بردارید، حتی یک دسته پاک کن. در نظر گرفتن این واقعیت ضروری است که آکومولاتورها و سایر مدارها بر روی سکو فشار ایجاد می کنند و بنابراین تعادل کمی دوباره تنظیم می شود، دقیقاً در قسمتی که فشار بیشتری وجود دارد.

با این حال، موتورها باید به طور مساوی در سمت راست و چپ پلت فرم توزیع شوند و باتری حداکثر در وسط در یک جعبه مخصوص قرار گیرد. میله فرمان را به فینت های معمولی وصل می کنیم و دکمه آماده را به بالای چوب وصل می کنیم. یعنی اگر مشکلی پیش بیاید و دکمه رها شود هاوربرد خاموش می شود. در آینده، این دکمه را می توان به قسمت پا تبدیل کرد یا با شیب خاصی از خود پلت فرم تنظیم کرد، اما فعلا این کار را انجام نمی دهیم.

مدار داخلی و لحیم کاری تمام سیم ها طبق همان مدار انجام می شود. در مرحله بعد، طبق این جدول، باید دو سنسور ژیروسکوپی را در یک مدار پل با یک موتور به میکروکنترلر خود متصل کنید.

سنسورهای تعادل باید به موازات زمین یا در امتداد خود سکو نصب شوند، اما سنسورهای چرخش چپ و راست باید عمود بر حسگرهای ژیروسکوپ نصب شوند.

پیکربندی سنسورها

بعد، ما میکروکنترلر را پیکربندی می کنیم، کد منبع را دانلود می کنیم. در مرحله بعد، باید رابطه صحیح بین سنسورهای ژیروسکوپی و سنسورهای چرخش را بررسی کنید. از برنامه Arduino Terminal برای برنامه ریزی و پیکربندی هاوربرد استفاده کنید. تنظیم کنترل کننده تعادل PID ضروری است. واقعیت این است که می توانید موتورهایی با قدرت و ویژگی های متفاوت انتخاب کنید، تنظیمات برای آنها متفاوت خواهد بود.

در این برنامه چندین پارامتر وجود دارد. اولین پارامتر مهم، پارامتر Kp است که وظیفه تعادل را بر عهده دارد. ابتدا این نشانگر را افزایش دهید تا اسکوتر ژیروسکوپی به شکل ناپایدار درآید و سپس نشانگر را به پارامتر مورد نظر کاهش دهید.

پارامتر بعدی پارامتر Ki است که مسئول شتاب هاوربرد است. با کاهش شیب، سرعت کاهش یا افزایش می یابد عمل معکوس... و آخرین پارامتر پارامتر Kd است، خود پلت فرم را به یک موقعیت تراز برمی گرداند و موتورها را به حالت نگهدارنده هدایت می کند. در این حالت هاوربرد به سادگی می ایستد.

سپس دکمه پاور میکروکنترلر آردوینو را روشن کرده و هاوربرد وارد حالت آماده به کار می شود. پس از اینکه روی خود برد ژیروسکوپ پا گذاشتید، با پاهای خود روی دکمه فشاری می ایستید، بنابراین اسکوتر ژیروسکوپی به حالت "در جای خود" می رود. سنسورهای تعادل روشن می شوند و با تغییر زاویه شیب، اسکوتر ژیروسکوپی به جلو یا عقب می رود. در صورت بروز هر گونه خرابی می توانید به راحتی با دستان خود ژیروسکوتر را تعمیر کنید.

چه چیزی نیاز داریم؟ برای شروع - چرخ ها را از شبیه ساز مطبوعات بگیرید. گیربکس 12 ولت و 160 دور در دقیقه. پاوربانک 15000 میلی آمپر ساعتی. تا بتوانید مدیریت کنید وسیله نقلیهیعنی به راست یا چپ بپیچید، شتاب بگیرید و سرعت بگیرید، ما از ماژول هایی استفاده می کنیم که قبلاً در ساخت استفاده شده است. ماشین چمن زنی خانگی... بنابراین امکان تنظیم دور موتور وجود خواهد داشت. بر این اساس، 2 ماژول، 2 موتور، 2 پاور بانک.

این دو کیت جداگانه کار می کنند. فرض کنید RPM را به موتور سمت راست اضافه کنیم، segway به سمت چپ خواهد چرخید. همان چیزی است، اما آینه، در هنگام گردش به راست. اگر به طور همزمان به دو موتور دور اضافه کنید، خودرو شتاب می گیرد.

بیایید ابتدا گیربکس ها را نصب کنیم. برای انجام این کار، در مرکز روی اعمال کنید ورق تخته سه لا، کانتور را مشخص کنید و با آسیاب یک فرورفتگی ایجاد کنید. همانطور که گیربکس در سمت چپ وصل شد، این کار را برعکس انجام می دهیم.

شما باید چندین عدد از این میله ها را برش دهید و آنها را در دو طرف پیچ کنید. این برای جلوگیری از افتادگی تخته سه لا است.
چرخ ها را برداشته و روی محور قرار می دهیم. همانطور که می بینید، آنها با یکدیگر متفاوت هستند. از قبل باید دو بوش چوبی درست کنید. ما از دست ساز استفاده خواهیم کرد ماشین تراشروی چوب نتیجه دو تکه چوب است.

جای خالی را وارد می کنیم. سوراخ می کنیم و قطعه کار را می چسبانیم رزین اپوکسی... (نویسنده در پایان ویدیو تصحیح کرده است، در ادامه بخوانید).

حالا فرمان را می سازیم. برای این کار از قطعه استفاده می کنیم لوله فاضلاب... دستگیره را از شبیه ساز گرفتیم. در قسمت بالایی تخته سه لا سوراخ ایجاد کنید، لوله و دسته را ثابت کنید. فرمان سگوی باید کمی شیب داشته باشد، بنابراین ما یک سوراخ شیب دار در تخته سه لا ایجاد کردیم و لوله پلاستیکی را برش دادیم.

تمام ماژول های کنترل بر روی فرمان نصب خواهند شد. باید 8 تکه سیم را از روی فرمان تا گیربکس ها بکشید. برای اینکه از بالا بیرون نزنند ابتدا سوراخی در لوله ایجاد می کنیم و سیم ها را فشار می دهیم.

و اکنون دوباره باید همه چیز را با رزین اپوکسی بچسبانید و 24 ساعت صبر کنید. معلوم شد چرخ ها تغییر شکل داده اند ، اپوکسی ماده چندان قابل اعتمادی نیست. گیربکس ها را جدا کردم، شفت ها را برداشتم و نخ های روی آنها را بریدم. در بوش های چوبی هم سوراخ کردم. من بوش های فلزی را وارد کردم و اکنون همه چیز بسیار قابل اعتمادتر به نظر می رسد. چرخ ها را نیز می توان خیلی محکم پیچ کرد. لوله پلاستیکیبه نظر کاملاً قابل اعتماد نبود، یک دسته بیل برای تقویت آن در آن قرار داده شد.

ما 2 ماژول را در پنل قرار می دهیم. شما باید سوراخ هایی را در لوله برای مقاومت ها دریل کنید. باقی مانده است که دکمه ها را با چسب ذوب داغ بچسبانید. سیم های سرب به ماژول، گیربکس ها، پاور بانک ها. چرخ ها را پیچ کنید.

برای کسانی که می ترسند سیم ها را به درستی وصل کنند، همه چیز در ماژول ها به تفصیل آمده است.

Segway همچنین دارای یک سرعت سنج دوچرخه خواهد بود. نسخه آزمایشی یک سگوی خانگی آماده است. بیایید آن را آزمایش کنیم.

آیا ساخت سگوی با دستان خود امکان پذیر است؟ چقدر دشوار است و چه جزئیاتی برای این مورد نیاز است؟ آیا آن را دستگاه خانگیتمام عملکردهای مشابه یک کارخانه تولیدی را انجام می دهد؟ دسته ای از سوالات مشابه در سر فردی که تصمیم می گیرد با دستان خود بسازد، ایجاد می شود. پاسخ سوال اول ساده و واضح خواهد بود: هر فردی که کمی در مورد الکترونیک، فیزیک و مکانیک بداند، می تواند خودش یک «اسکوتر برقی» بسازد. علاوه بر این، دستگاه بدتر از دستگاه تولید شده در یک ماشین کارخانه کار نخواهد کرد.

چگونه با دستان خود یک سگوی درست کنیم؟

اگر از نزدیک به هاوربرد نگاه کنید، می توانید ساختار نسبتاً ساده ای را در آن مشاهده کنید: این فقط یک اسکوتر مجهز به سیستم تعادل خودکار است. 2 چرخ در دو طرف سکو وجود دارد. برای تعادل موثر، سازه‌های Segway مجهز به سیستم تثبیت نشانگر هستند. پالس های حسگرهای شیب به ریزپردازنده ها منتقل می شوند که به نوبه خود سیگنال های الکتریکی تولید می کنند. در نتیجه، اسکوتر ژیروسکوپی در یک جهت مشخص حرکت می کند.

برای ساخت سگوی با دستان خود، به عناصر زیر نیاز دارید:

• 2 چرخ؛
• 2 موتور؛
• فرمان؛
• بلوک های آلومینیومی؛
• پشتیبانی از لوله فولادی یا آلومینیومی؛
• 2 باتری اسید سرب؛
• صفحه آلومینیومی؛
• مقاومت ها؛
• ترمز اضطراری؛
• محور فولادی 1.2 سانتی متر;
• تخته مدار چاپی؛
• خازن ها؛
• باتری LiPo;
• رانندگان دروازه؛
• نشانگرهای led;
• 3 x ATmtga168;
• تنظیم کننده ولتاژ؛
• ADXRS614;
• 8 ماسفت;
• دو چشمه;
• و ADXL203.

از جمله موارد ذکر شده به عنوان قطعات مکانیکیو عناصر الکترونیکی، و سایر تجهیزات

روش مونتاژ Segway

مونتاژ یک segway با دستان خود آنقدرها که در نگاه اول به نظر می رسد دشوار نیست. با تمام اجزای لازم، فرآیند زمان بسیار کمی را می گیرد.

مجموعه قطعات مکانیکی

1. موتور، چرخ، دنده و باتری را می توان از اسکوترهای چینی قرض گرفت و پیدا کردن موتور اصلاً مشکلی ندارد.
2. دنده بزرگی که روی فرمان قرار دارد از دنده کوچک روی موتور منتقل می شود.
3. چرخ دنده روی یک چرخ (12 اینچ) دارای چرخ آزاد است - این به برخی تنظیمات نیاز دارد تا عناصر دوار در هر دو جهت کار کنند.
4. محور ثابت که توسط سه بلوک آلومینیومی محکم شده است (با پیچ های تنظیم 5 میلی متری می توان آن را ثابت کرد)، پایه پلت فرم است.
5. با استفاده از نرم افزار SolidWorks، شما باید یک نقاشی از قسمتی بکشید که به ژیروسکوپ اجازه می دهد در حالی که بدنه را کج می کند به طرفین بچرخد. پس از آن، قطعه باید روی دستگاه CNC روشن شود. این دستگاه از برنامه CAMBAM استفاده می کرد که در ساخت جعبه واحد ترمز اضطراری نیز استفاده می شد.
6. دسته ها به یک لوله فولادی خالی 2.5 سانتی متری متصل می شوند.
7. می توان از یک جفت فنر فولادی استفاده کرد تا اطمینان حاصل شود که ستون فرمان همیشه در مرکز قرار دارد و رانش معکوس شدیدتر است.
8. فرمان مجهز به یک دکمه اضطراری ویژه است که به یک رله متصل است - این به شما امکان می دهد قدرت موتور را کاهش دهید.
9. منابع تغذیه موتور - باطری های قابل شارژدر 24 ولت

مجموعه قطعات الکترونیکی

برای مونتاژ یک سگوی با دستان خود، فقط بستن قطعات مکانیکی کافی نیست. کنترل الکترونیکیدر هاوربرد از اهمیت کمتری برخوردار نیست، زیرا جزء نسبتاً مهم واحد است.

1. برد مدار چاپی که عملکرد محاسباتی دارد، اطلاعات را از حسگرها - ژیروسکوپ، شتاب سنج، پتانسیومتر جمع آوری می کند و سپس جهت چرخش را تعیین می کند.
2. بدون پردازنده ATmtga168، "روروک مخصوص بچه ها" نمی تواند به طور معمول کار کند. اتصال به کامپیوتر از طریق بلوتوث و RN-41 انجام می شود.
3. با کمک دو پل H، پالس های کنترلی از برد پایه به نیروی موتورها تبدیل می شود. هر پل مجهز به ATmtga168 است، بردها از طریق UART با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.
4. تمام وسایل الکترونیکی با یک باتری جداگانه تغذیه می شوند.
5. برای اینکه سریع به باتری ها برسید و همچنین برد پایه را برنامه ریزی کنید و پارامترهای حلقه های کنترل را تغییر دهید ، باید یک جعبه کوچک با اتصالات بسازید ، بدنه آن را با یک پتانسیومتر برش در بالا تجهیز کنید و همچنین وسایل الکترونیکی را تجهیز کنید. کلید برق

نرم افزار Segway

چگونه با دستان خود یک سگوی درست کنید تا احتمالاً کار کند؟ صحیح - نصب کنید نرم افزار(یا نرم افزار). در اینجا مراحل لازم برای تکمیل این کار وجود دارد:

1. نرم افزار میکروکنترلر شامل فیلتری برای شتاب سنج و ژیروسکوپ و حلقه کنترل PD می باشد.
2. فیلترهای Kalman و Complementatry این کار را به خوبی انجام می دهند.
3. برنامه ها را با استفاده از زبان برنامه نویسی جاوا بنویسید - این به شما امکان می دهد سطح شارژ باتری، تمام خوانش های سنسور و پارامترهای کنترل را ببینید.

شاید این تنها چیزی باشد که از شخصی که تصمیم گرفته به تنهایی یک سگوی بسازد لازم است. درک موضوع و فرآیند و همچنین اجزای لازم به شما این امکان را می دهد که یک اسکوتر ژیروسکوپی عالی در خانه بسازید.