Tee-se-itse-sigway arduinossa. Gyro-skootteri: laite, josta se koostuu, piiri ja mini-segwayn suunnittelu. Segway elektroninen täyttö

Hei kaikki aivomatoja! Uudessa aivoprojektissani luon itsetasapainottavan ajoneuvon tai Segwayn omin käsin. Tämä projekti vaatii perustiedot elektroniikasta ja kykyä työskennellä käsin. Kaikki mekaaniset komponentit voidaan ostaa verkosta tai paikallisesta liikkeestäsi.

SEGWAY koostuu alustasta, jolla ne seisovat pystyasennossa, ja kahdesta sivusähkömoottorista, jotka toimivat akuilla. Säätimen ohjausalgoritmi varmistaa vakaan asennon. Segwayn liikettä ohjaa kuljettaja kallistamalla vartaloaan ja kahvasta liikesuunnan valitsemiseksi vasemmalle/oikealle. Siksi tarvitset lisäkomponentteja, kuten ohjaimen, moottorikäytön ja kiihtyvyysanturin / gyroskoopin. Mekaaninen rakenne on valmistettu puusta, koska se on kevyt, sähköeristetty ja helppo työstää. Nyt mennään Segwayn tekemiseen!

Vaihe 1: Hankkeen pääominaisuudet

Tässä projektissa on valmistettava laite, jolla on seuraavat ominaisuudet:

- Riittävä teho ja vakaus ajamiseen kadulla ja jopa soraradalla;
- 1 tunti jatkuvaa työtä
- Kokonaiskustannukset 500 € asti
- Langaton ohjausmahdollisuus
- Tietojen kirjoittaminen SD-kortille vikojen havaitsemiseksi

Vaihe 2: Suunnittele järjestelmä

Kallistusanturi on asennettu vaakasuoraan x-akselia pitkin ja pystysuoraan y-akselia pitkin.

Vaihe 5: Testaus ja konfigurointi

Huomaa, että moottoreiden tulee olla riittävän tehokkaita. Testaa laitetta laajalla ja turvallisella alueella loukkaantumisen tai vaurioiden välttämiseksi. Suojakilpiä ja kypärää suositellaan.

Noudata vaihe vaiheelta ohjeita. Aloita ohjelmoinnista mikro-ohjain arduino(lataa), tarkista sitten liitäntä antureiden ja sillan ohjauspiirin kanssa.

Arduino Terminalia voidaan käyttää ohjelmakoodin virheenkorjaukseen ja sen toimivuuden tarkistamiseen. Esimerkiksi PID-säätimen vahvistusta on säädettävä, koska se riippuu moottorin mekaanisista ja sähköisistä parametreista.

Vahvistusta säädetään seuraavalla tavalla:
1. Kp-parametri on tarkoitettu tasapainotukseen. Suurenna Kp:tä, kunnes tasapaino muuttuu epävakaaksi, Ki ja Kp pysyvät arvoissa 0. Pienennä Kp:tä hieman vakaan tilan saavuttamiseksi.
2. Ki-parametri on kiihtyvyyden/hidastuksen kiihtyvyys kallistettaessa. Lisää Ki-arvoa saadaksesi oikean kiihtyvyyden, jotta et kaatuisi eteenpäin nojaten, Kp pysyy 0:ssa. Tasapainon pitäisi nyt olla vakaa.
3. Kd-parametria käytetään kompensoimaan päällekytkentää ja palaamista vakaaseen asentoon.

Terminal-ohjelmassa voit suorittaa erilaisia ​​"?"-komentoja.
? - Apua joukkueiden valinnassa
p, i, d [kokonaisluku] - Aseta/hae PID-säätimen vahvistus, arvo 0-255
r [kokonaisluku] - moottorin nopeuden pakotettu lisäys, arvo -127 arvosta 127:ään
v - ohjelmistoversio
"p"-komennolla pääset käsiksi Kp-parametriin. "p 10" -komennolla voit asettaa Kp:n arvoksi 10.

Kun Arduino on käynnistetty, anturit alustetaan ja siirretään valmiustilaan. Kun painiketta painetaan, ohjaussignaali välittyy pystyasennossa olevaan SEGWAY-ohjaimeen, joka on valmis aktivoimaan moottorit eteenpäin tai taaksepäin liikkumista varten alkuasennosta riippuen. Tästä hetkestä lähtien painiketta on pidettävä jatkuvasti painettuna, muuten moottorit sammuvat ja säädin siirtyy valmiustilaan. Pystysuoraan saavutettuaan ohjain odottaa kuormarajakytkimen "Kuljettaja paikallaan" signaalia, jota yleensä painetaan jalalla kuljettajan ollessa lavalla. Tämän jälkeen käynnistetään tasapainotusalgoritmi ja moottoreita aktivoidaan eteen- tai taaksepäin pysyäkseen pystyasennossa. Kallistus eteenpäin luo liikettä eteenpäin ja päinvastoin. Kallistumassa asennossa oleminen johtaa liikkeen kiihtymiseen. Kallistus vastakkaiseen suuntaan vähentää nopeutta. Käytä kahvaa liikkuaksesi vasemmalle ja oikealle.

Vaihe 6: Demo

Katso video valmiista laitteesta alta ja kiitos huomiostasi!

Tämä artikkeli tutkii itsetasapainottavan ajoneuvon tai yksinkertaisesti "Segwayn" luomista. Lähes kaikki materiaalit luomiseen Tämä laite helppo saada.

Itse laite on alusta, jolla kuljettaja seisoo. Vartaloa kallistamalla kahta sähkömoottoria ohjataan tasapainottamisesta vastaavien piirien ja mikrokontrollerien piirillä.

Materiaalit:

-Langaton XBee-ohjausmoduuli.
- Arduino mikrokontrolleri
- akut
- InvenSense MPU-6050 -anturi GY-521-moduulissa,
- puiset tangot
-painiketta
-kaksi pyörää
ja niin edelleen, jotka on ilmoitettu artikkelissa ja valokuvissa.

Vaihe yksi: Vaadittujen ominaisuuksien ja järjestelmän suunnittelun määrittäminen.

Tätä laitetta luodessaan kirjoittaja yritti sovittaa sen sellaisiin parametreihin kuin:
- maastohiihtokykyä ja voimaa, jota tarvitaan vapaaseen liikkumiseen jopa soralla
- akut, joiden kapasiteetti on riittävä takaamaan laitteen vähintään tunnin jatkuvan toiminnan
-tarjoaa mahdollisuus langattomaan ohjaukseen sekä laitteen toimintaa koskevien tietojen tallentamiseen SD-kortille vianmääritystä varten.

Lisäksi on toivottavaa, että tällaisen laitteen luomiskustannukset ovat pienemmät kuin alkuperäisen maasto-gyro-skootterin tilaus.

Alla olevan kaavion mukaan näet itsetasapainottavan ajoneuvon sähköpiirikaavion.

Seuraavassa kuvassa näkyy hoverboard-aseman käyttöjärjestelmä.

Segway-järjestelmien ohjaamiseen käytettävän mikro-ohjaimen valinta vaihtelee arduino järjestelmä edullisin hintaluokkansa vuoksi. Ohjainta, kuten Arduino Uno, Arduino Nano tai ATmega 328, voidaan käyttää erillisenä siruna.

Kaksoissiltamoottoreiden käyttämiseen tarvitaan 24 V syöttöjännite, mikä voidaan saavuttaa helposti ketjuttamalla 12 V auton akut.

Järjestelmä on suunniteltu siten, että moottoreille syötetään virtaa vain käynnistyspainiketta painettaessa, joten nopeaa pysäytystä varten vapauta se. Tässä tapauksessa Arduino-alustan on tuettava sarjaliikennettä sekä siltamoottorin ohjauspiirin että langattoman ohjausmoduulin kanssa.

Kallistusparametrit mitataan InvenSense MPU-6050 -anturilla "GY-521" -moduulissa, joka käsittelee kiihtyvyyttä ja suorittaa gyroskoopin toimintoja. Anturi sijaitsi kahdella erillisellä laajennuslevyllä. L2c-väylä tukee tiedonsiirtoa Arduino-mikro-ohjaimen kanssa. Lisäksi kallistusanturi osoitteella 0x68 ohjelmoitiin siten, että se suorittaa kyselyn 20 ms:n välein ja katkaisee Arduino-mikrokontrollerin. Toisen anturin osoite on 0x69 ja se vedetään suoraan Arduinoon.

Kun käyttäjä astuu skootterin alustalle, kuormitusrajakytkin laukeaa, mikä aktivoi Segwayn tasapainotusalgoritmitilan.

Vaihe kaksi: Gyro-skootterin rungon luominen ja pääelementtien asennus.

Määritettyään gyroskootterin toiminnan peruskonseptin kirjoittaja siirtyi sen rungon suoraan kokoamiseen ja pääosien asennukseen. Päämateriaali oli puiset laudat ja baareja. Puu on kevyttä, mikä vaikuttaa positiivisesti akun latauksen kestoon, lisäksi puu on helposti prosessoitavaa ja se on eriste. Näistä levyistä tehtiin laatikko, johon asennetaan akut, moottorit ja mikropiirit. Näin syntyy U-muotoinen puupala, joka kiinnittyy pyöriin ja moottoreihin.

Voiman siirto moottoreilta pyörille tapahtuu vaihteiston avulla. Asetettaessa pääkomponentteja Segwayn runkoon on erittäin tärkeää varmistaa, että paino jakautuu tasaisesti, kun Segway tuodaan pystyasentoon. Siksi, jos et ota huomioon raskaiden akkujen painon jakautumista, laitteen tasapainottaminen on vaikeaa.

Tässä tapauksessa kirjoittaja sijoitti akut takaosaan kompensoidakseen moottorin painoa, joka sijaitsee laitteen rungon keskellä. Laitteen elektroniset komponentit säilytettiin moottorin ja akkujen välissä. Lisätestausta varten Segwayn kahvaan kiinnitettiin myös väliaikainen käynnistyspainike.

Vaihe kolme: Sähkökaavio.

Yllä olevan kaavion mukaan kaikki Segway-kotelon johdot on tehty. Lisäksi alla olevan taulukon mukaisesti kaikki Arduino-mikrokontrollerin nastat oli kytketty moottorin ohjaussiltapiiriin sekä tasapainotusantureihin.

Seuraavassa kaaviossa näkyy kallistusanturi asennettuna vaakasuoraan, kun taas ohjausanturi on asennettu pystysuoraan Y-akselia pitkin.

Vaihe neljä: Laitteen testaus ja konfigurointi.

Edellisten vaiheiden suorittamisen jälkeen tekijä sai Segway-mallin testattavaksi.

Testausta tehtäessä on tärkeää ottaa huomioon sellaiset tekijät kuin testausalueen turvallisuus sekä kuljettajan suojavarusteet kasvosuojaimien ja kypärän muodossa.

Jos luulet, että gyro-skootteria tai mini-segwaytä ei voida valmistaa kotona omin käsin ja voimin, et ole kaukana erehtynyt. Kummallista kyllä, Internetissä on monia videoita, joissa monet käsityöläiset tekevät oman gyroskooppinsa. Joillekin se osoittautuu erittäin kotitekoiseksi, mutta on myös niitä, jotka pystyivät todella lähestymään itse luomistekniikkaa ja toistamaan todella mielenkiintoisen ja laadukkaan asian. Joten onko mahdollista tehdä gyro-skootteri omin käsin? Adrian Kundert, insinööri ja vain hyvä ihminen, kertoo meille tästä.

Mikä on gyro-skootteri?

Kuinka tehdä gyro-skootteri omin käsin? Ymmärtääksesi kuinka tehdä kotitekoinen hoverboard, sinun on ensin ymmärrettävä, mikä hoverboard on, mistä se koostuu ja mitä tarvitaan tämän mielenkiintoisen ajoneuvon luomiseen. Gyroskootteri on itsetasapainotettu ajoneuvo, jonka toimintaperiaate perustuu gyroskooppisten anturien järjestelmään ja sisäinen tekniikka työtason tasapainon säilyttäminen. Eli kun käynnistämme gyroskootterin, tasapainotusjärjestelmä käynnistyy. Kun henkilö nousee gyroskooppipotkulaudalle, alustan asento alkaa muuttua, gyroskooppiset anturit lukevat tämän tiedon.

Nämä anturit lukevat kaikki sijainnin muutokset suhteessa maan pintaan tai kohtaan, josta painovoima tulee. Lukemisen jälkeen tiedot syötetään apulevyille, jotka sijaitsevat alustan molemmilla puolilla. Koska anturit ja sähkömoottorit itse toimivat toisistaan ​​riippumatta, tarvitsemme tulevaisuudessa kaksi sähkömoottoria. Apulevyiltä käsitellyt tiedot lähetetään jo mikroprosessorilla emolevylle. Siellä saldon säilyttämisohjelma on jo suoritettu vaaditulla tarkkuudella.

Eli jos taso kallistuu eteenpäin, noin muutaman asteen, niin moottoreille annetaan signaali liikkua vastakkaiseen suuntaan ja taso on vaakatasossa. Myös kallistus toiselle puolelle suoritetaan. Jos gyroskooppi kallistuu enemmän, niin ohjelma ymmärtää välittömästi, että sähkömoottoreille on käsky siirtyä eteenpäin tai taaksepäin. Jos hoverboard kallistuu yli 45 astetta, moottorit ja itse hoverboard sammuvat.

Hoverboard koostuu rungosta, teräs- tai metallialustasta, johon kaikki elektroniikka kiinnitetään. Sitten on kaksi sähkömoottoria, joiden teho riittää ajamaan ihmisen painon alle 80-90 kg asti. Seuraavaksi tulee emolevy prosessorineen ja kahdella apulevyllä, joilla gyroskooppiset anturit sijaitsevat. Ja tietysti akku ja kaksi saman halkaisijan omaavaa pyörää. Kuinka tehdä gyro-skootteri? Tämän ongelman ratkaisemiseksi meidän on saatava tietyt yksityiskohdat itse gyroboardin rakenteesta.

Mitä me tarvitsemme?

Kuinka tehdä gyro-skootteri omin käsin? Ensimmäinen ja tärkein asia, jonka tarvitset, on kaksi sähkömoottori, joka kestää aikuisen painon. Tehdasmallien keskiteho on 350 wattia, joten yritämme löytää sen tehoisia moottoreita.

Sitten tietysti sinun on löydettävä kaksi identtistä pyörää, noin 10-12 tuumaa. Parempi enemmän, koska meillä on paljon elektroniikkaa. Jotta läpäisevyys on suurempi ja tason ja maan välinen etäisyys on oikealla tasolla.

Kaksi akkua, lyijyhappo, sinun on valittava nimellisteho vähintään 4400 mAh ja mieluiten enemmän. Koska emme metallirakenne mutta se painaa enemmän kuin alkuperäinen mini segway tai hoverboard.

Valmistus ja prosessi

Kuinka tehdä hoverboard, joka on tehokas ja joka säilyttää tasapainon ajon aikana? Ensin meidän on laadittava suunnitelma siitä, millaista ajoneuvoa tarvitsemme. Meidän on tehtävä melko voimakas ajoneuvo, jolla on suuret pyörät ja korkea maastokyky eri teillä. Jatkuvan ajon vähimmäisarvon tulee olla 1-1,5 tuntia. Maksamme noin 500 euroa. Toimitamme hoverboardimme langattoman ohjausjärjestelmän. Laitamme lukijan vikoja ja virheitä varten, kaikki tiedot menevät SD-kortille.

Giro-skootterin kaavio

Yllä olevasta kaaviosta näet selvästi kaiken: sähkömoottorit, akut jne. Ensin sinun on valittava tarkasti mikro-ohjain, joka ohjaa sitä. Kaikista markkinoilla olevista Arduino-mikro-ohjaimista valitsemme UnoNanon, ja ATmega 328 toimii lisätiedonkäsittelysiruna.

Mutta kuinka teet hoverboardista turvallisen? Meillä on kaksi akkua kytkettynä sarjaan, joten saamme tarvittavan jännitteen. Sähkömoottoreille tarvitaan vain kaksoissiltapiiri. Valmiuspainike asetetaan, jota painamalla virtaa syötetään moottoreille. Kun tätä painiketta painetaan, moottorit ja itse hoverboard sammuvat. Tämä on välttämätöntä turvallisen ajon toteuttamiseksi kuljettajalle itselleen ja ajoneuvollemme.

Arduino-mikrokontrolleri on noin 38400 Baudissa, ja se käyttää sarjaliikennettä XBee-piirin kanssa. Käytämme kahta InvenSense MPU 6050 -gyro-anturia, jotka perustuvat GY-521-moduuleihin. He puolestaan ​​lukevat tietoja alustan sijainnista. Nämä anturit ovat riittävän tarkkoja mini-segwayn tekemiseen. Nämä anturit sijoitetaan kahdelle ylimääräiselle apulevylle, jotka suorittavat ensisijaisen käsittelyn.

Käytämme I2C-väylää, sitä riittää läpijuoksu kommunikoidaksesi nopeasti Arduino-mikroohjaimen kanssa. Gyro-anturin, jonka osoite on 0x68, virkistystaajuus on 15 ms välein. Toinen osoiteanturi 0x68 toimii suoraan mikro-ohjaimesta. Meillä on myös kuormakytkin, joka asettaa gyroskootterin tasapainonpitotilaan, kun taso on vaakasuorassa. Tässä tilassa hoverboard pysyy paikallaan.

Kolme puiset osat johon pyörämme ja sähkömoottorimme sijoitetaan. Tavallisesta puutangosta valmistettu ohjaustanko kiinnitetään itse hoverboardin etuosaan. Täältä voit ottaa minkä tahansa tikun, jopa mopin kahvan. On ehdottomasti otettava huomioon se, että akut ja muut piirit aiheuttavat painetta lavalle ja siten tasapainotusta säädetään hieman uudelleen, juuri siinä kohdassa, jossa on enemmän painetta.

Moottorit on kuitenkin jaettava tasaisesti lavan oikealle ja vasemmalle puolelle ja akku on maksimissaan keskellä erikoislaatikossa. Kiinnitämme ohjaustangon tavallisiin päihteisiin ja kiinnitämme valmiin napin kepin yläosaan. Eli jos jokin meni pieleen ja painike vapautetaan, hoverboard sammuu. Jatkossa tämä painike voidaan muuntaa jalkaosaksi tai säätää itse alustan tiettyyn kaltevuuteen, mutta emme tee tätä toistaiseksi.

Sisäinen piiri ja kaikkien johtimien juottaminen suoritetaan saman piirin mukaan. Seuraavaksi sinun on kytkettävä kaksi gyroskooppista anturia mikrokontrolleriimme siltapiirissä, jossa on moottori, tämän taulukon mukaisesti.

Tasapainoanturit tulee asentaa rinnakkain maan kanssa tai itse alustaa pitkin, mutta vasemman ja oikean kiertoanturit tulee asentaa kohtisuoraan gyroantureihin nähden.

Antureiden konfigurointi

Seuraavaksi määritämme mikro-ohjaimen, lataa lähdekoodi. Seuraavaksi sinun on tarkistettava oikea suhde gyroskooppisten antureiden ja pyörimisanturien välillä. Käytä Arduino Terminal -ohjelmaa hoverboardin ohjelmoimiseen ja määrittämiseen. PID-tasapainosäädin on ehdottomasti viritettävä. Tosiasia on, että voit valita moottoreita, joilla on erilainen teho ja ominaisuudet, niille asetus on erilainen.

Tässä ohjelmassa on useita parametreja. Ensimmäinen tärkein parametri on Kp-parametri, se vastaa tasapainottamisesta. Suurenna ensin tätä ilmaisinta saadaksesi gyroskooppipotkun epävakaaseen muotoon ja vähennä sitten ilmaisin haluttuun parametriin.

Seuraava parametri on Ki-parametri, se vastaa hoverboardin kiihtyvyydestä. Kun kaltevuus pienenee, nopeus pienenee tai kasvaa käänteinen toiminta... ja viimeinen parametri on Kd-parametri, se palauttaa itse alustan vaakasuoraan asentoon ja ohjaa moottorit pitotilaan. Tässä tilassa hoverboard vain seisoo paikallaan.

Sitten kytket Arduino-mikroohjaimen virtapainikkeen päälle ja hoverboard siirtyy valmiustilaan. Kun olet astunut itse gyrolaudalle, seisot jalat painonapin päällä, jolloin gyroskooppi siirtyy "paikka"-tilaan. Tasapainotusanturit kytkeytyvät päälle ja kun kaltevuuskulmaa muutetaan, gyroskootteri liikkuu eteen- tai taaksepäin. Vikojen sattuessa voit helposti korjata gyroskootterin omin käsin.

Mitä me tarvitsemme? Aluksi - pyörät, ota puristussimulaattorista. Vaihteisto 12 voltille ja 160 rpm. Powerbank 15 000 milliampeeritunnille. Jotta voit hallita ajoneuvoa eli käänny oikealle tai vasemmalle, kiihdytä ja hidasta, käytämme valmistuksessa jo käytettyjä moduuleja kotitekoinen ruohonleikkuri... Joten on mahdollista säätää moottorin nopeutta. Vastaavasti 2 moduulia, 2 moottoria, 2 tehopankkia.

Molemmat sarjat toimivat erikseen. Oletetaan, että lisäämme kierrosluvun oikeaan moottoriin, niin segway kääntyy vasemmalle. Sama asia, mutta peilikuvana oikealle käännettäessä. Jos lisäät kahden moottorin kierrokset samanaikaisesti, ajoneuvo kiihtyy.

Asennataan ensin vaihteistot. Voit tehdä tämän hakemalla keskustassa vanerilevy, piirrä ääriviivat ja tee syvennys jyrsimellä. Samalla tavalla kuin vaihdelaatikko kiinnitettiin vasemmalle puolelle, teemme sen päinvastoin.

Sinun on leikattava useita näistä tankoista ja ruuvattava ne sivuille. Tämä estää vanerin painumisen.
Irrotamme pyörät ja laitamme ne akselille. Kuten näet, ne eroavat toisistaan. Sinun on tehtävä kaksi puista holkkia etukäteen. Käytämme kotitekoista sorvi puun päällä. Tuloksena on kaksi puuta.

Asetamme aihion. Poraamme reiän ja liimaamme työkappaleen epoksihartsi... (Kirjoittaja teki korjauksen videon loppuun, lue alla).

Nyt tehdään ohjauspyörä. Tätä varten käytämme kappaletta viemäriputki... Otimme kahvan simulaattorista. Tee reiät vanerin yläosaan, kiinnitä putki ja kahva. Segwayn ohjauspyörän tulee olla hieman kalteva, joten teimme vaneriin kalteva reiän ja leikkasimme muoviputken.

Kaikki ohjausmoduulit asennetaan ohjauspyörään. Sinun on venytettävä 8 kappaletta johtoja ohjauspyörästä vaihdelaatikoihin. Jotta ne eivät työnty ulos ylhäältä, teemme ensin putkeen läpimenevän reiän ja työnnämme johdot.

Ja nyt taas sinun täytyy liimata kaikki epoksihartsilla ja odottaa 24 tuntia. Pyörät osoittautuivat epämuodostuneiksi, epoksi ei osoittautunut kovin luotettavaksi materiaaliksi. Purin vaihteistot, irrotin akselit ja katkaisin niistä kierteet. Myös puuholkkeihin porasin reikiä. Laitoin metalliholkit ja nyt kaikki näyttää paljon luotettavammalta. Pyörät voidaan myös ruuvata erittäin tiukasti kiinni. Muovinen putki ei vaikuttanut täysin luotettavalta, siihen laitettiin lapion kahva vahvistamaan sitä.

Laitoimme paneeliin 2 moduulia. Putkeen on porattava reiät vastuksia varten. Jäljelle jää liimata painikkeet kuumasulateliimalla. Johdot moduuliin, vaihteistoihin, tehopankkeihin. Ruuvaa pyörät kiinni.

Niille, jotka pelkäävät kytkeä johdot väärin, kaikki on kerrottu moduuleissa.

Segwayssa on myös pyörän nopeusmittari. Kotitekoisen segwayn testiversio on valmis. Testataan sitä.

Onko mahdollista tehdä segway omin käsin? Kuinka vaikeaa se on, ja mitä yksityiskohtia se vaatii? Tuleeko se kotitekoinen laite suorittaa kaikki samat toiminnot kuin tehdasvalmisteinen? Joukko samanlaisia ​​kysymyksiä herää sellaisen ihmisen päässä, joka päättää rakentaa omin käsin. Vastaus ensimmäiseen kysymykseen on yksinkertainen ja selkeä: jokainen, joka tietää vähän elektroniikasta, fysiikasta ja mekaniikasta, voi tehdä "sähköskootterin". Lisäksi laite ei toimi huonommin kuin tehdaskoneella valmistettu.

Kuinka tehdä segway omin käsin?

Jos katsot hoverboardia tarkasti, voit nähdä siinä melko yksinkertaisen rakenteen: se on vain skootteri, joka on varustettu automaattisella tasapainotusjärjestelmällä. Lavan molemmilla puolilla on 2 pyörää. Tehokasta tasapainotusta varten Segway-rakenteet on varustettu indikaattorin stabilointijärjestelmällä. Kallistusanturien pulssit siirretään mikroprosessoreihin, jotka puolestaan ​​tuottavat sähköisiä signaaleja. Tämän seurauksena gyro-skootteri liikkuu tiettyyn suuntaan.

Jotta voit tehdä segwayn omin käsin, tarvitset seuraavat elementit:

• 2 pyörää;
• 2 moottoria;
• ohjauspyörä;
• alumiini lohkot;
• tuki teräs- tai alumiiniputkea;
• 2 lyijyakkua;
• alumiinilevy;
• vastukset;
• hätäjarru;
• teräsakseli 1,2 cm;
• painettu piirilevy;
• kondensaattorit;
• LiPo-akku;
• Portin kuljettajat;
• LED-indikaattorit;
• 3 x ATmtga168;
• jännitteensäädin;
• ADXRS614;
• 8 mosfettia;
• kaksi jouset;
• ja ADXL203.

Listattujen kohteiden joukossa ovat mm mekaaniset osat ja elektronisia elementtejä ja muita laitteita.

Segwayn kokoonpanomenettely

Segwayn kokoaminen omin käsin ei ole niin vaikeaa kuin miltä näyttää ensi silmäyksellä. Kaikilla tarvittavilla komponenteilla prosessi vie hyvin vähän aikaa.

Mekaanisten osien kokoelma

1. Moottoreita, pyöriä, vaihteita ja akkuja voi lainata kiinalaisista skoottereista, eikä moottorin löytäminen ole ollenkaan ongelma.
2. Ohjauspyörässä oleva suuri vaihde välittyy moottorin pienestä vaihteesta.
3. Pyörän (12") vaihde on vapaasti pyörivä - tämä vaatii joitain säätöjä, jotta pyörivät elementit toimivat molempiin suuntiin.
4. Kiinteä akseli, joka on kiinnitetty kolmella alumiinilohkolla (voidaan kiinnittää 5 mm:n kiinnitysruuveilla), on alustan pohja.
5. SolidWorks-ohjelmiston avulla sinun on piirrettävä piirustus osasta, jonka avulla gyroskooppi voi pyöriä sivuille samalla kun kallistat runkoa. Sen jälkeen osa on käännettävä CNC-koneella. Koneessa käytettiin CAMBAM-ohjelmaa, jota käytettiin myös hätäjarruyksikön laatikon valmistuksessa.
6. Ohjaustanko on kiinnitetty 2,5 cm tyhjään teräsputkeen.
7. Teräsjousiparilla voidaan varmistaa, että ohjauspylväs on aina keskellä ja että taaksepäin suuntautuva työntövoima on voimakkaampaa.
8. Ohjauspyörä on varustettu erityisellä hätäpainikkeella, joka on kytketty releeseen - tämän avulla voit vähentää moottorin tehoa.
9. Moottorin virtalähteet - uudelleenladattavat patterit 24 V:lla.

Elektronisten osien kokoelma

Segwayn kokoamiseksi omin käsin ei riitä pelkkä mekaanisten osien kiinnittäminen. Elektroninen ohjaus se ei ole yhtä tärkeä hoverboardissa, koska se on melko tärkeä osa yksikköä.

1. Painettu piirilevy, jossa on laskentatoiminto, kerää tietoa antureilta - gyroskoopilta, kiihtyvyysmittarilta, potentiometriltä ja asettaa sitten pyörimissuunnan.
2. Ilman ATmtga168-prosessoria "skootteri" ei voi toimia normaalisti. Yhteys tietokoneeseen tapahtuu Bluetoothin ja RN-41:n kautta.
3. Kahden H-sillan avulla pohjalevystä tulevat ohjauspulssit muunnetaan moottoreiden voimaksi. Jokainen silta on varustettu ATmtga168:lla, levyt kommunikoivat keskenään UART:n kautta.
4. Kaikki elektroniikka saa virtansa erillisestä akusta.
5. Jotta pääset nopeasti akkuihin, ohjelmoimaan pohjalevyä ja muuttamaan ohjaussilmukoiden parametreja, sinun on tehtävä pieni laatikko liittimillä, varustettava sen runko päällä olevalla trimmauspotentiometrillä ja varustettava myös elektroniikka virtakytkin.

Segway ohjelmisto

Kuinka tehdä segway omin käsin niin, että se todennäköisesti toimii? Oikein - asenna ohjelmisto(tai ohjelmisto). Tässä on tämän tehtävän suorittamiseen tarvittavat vaiheet:

1. Mikrokontrolleriohjelmisto sisältää suodattimen kiihtyvyysmittarille ja gyroskoopille sekä PD-säätösilmukalle.
2. Kalman- ja Complementatry-suodattimet tekevät työn hienosti.
3. Kirjoita sovelluksia Java-ohjelmointikielellä - tämän avulla voit nähdä akun lataustason, kaikki anturin lukemat ja ohjausparametrit.

Se on ehkä kaikki, mitä vaaditaan henkilöltä, joka päätti tehdä segwayn yksin. Aiheen ja prosessin sekä tarvittavien komponenttien ymmärtäminen antaa sinun rakentaa erinomaisen gyro-skootterin kotona.