Wat is een hoverboard en hoe werkt het?

Onze zoektocht naar sneller en eenvoudiger vervoer zal altijd een Reis zijn en geen bestemming. Een van de meest populaire en gewilde modi voor een individu is een hoverboard. Het zijn zelfsturende tweewielers die op batterijen werken (nou ja, de meeste). Deze dumbbell-look-alike Hover-boards verschenen voor het eerst in de "Back to the Future" in 1989, maar ze ontstonden en werden een paar jaar geleden populair. Hoewel de Hoverboards die tegenwoordig in gebruik zijn, niet kunnen "zweven", zijn ze erg interessant als het gaat om het begrijpen van de toepassing van verschillende sensoren. Ze worden ook wel zelfbalancerende scooters genoemd.

Voordat we ermee aan de slag gaan, moeten we eerst de 9-assige sensor leren kennen. Ze omvatten versnellingsmeter, gyroscoop en magnetometer; alle drie de sensoren hebben elk 3 assen.

Versnellingsmeter:

Meet positie in lineaire 3 dimensies (cartesiaanse coördinaten) met behulp van variabele capaciteit. Hier hebben we condensatoren voor elke dimensie waarbij een van de condensatorplaten constant wordt gehouden en de andere zijn positie mag variëren (ze zijn erg gevoelig voor positieveranderingen). De verandering in afstand tussen deze platen zal een verandering in capaciteit en daardoor spanning veroorzaken, waardoor we een meetbare waarde krijgen die we kunnen bewaken en waar nodig gebruiken.

Gyroscoop:

Het is het belangrijkste onderdeel, zozeer dat de andere naam voor dit voertuig 'Gyroscooter' is. Gyroscoop meet in feite hoekverandering door verschuiving van massa binnen de gyro. Een mechanische gyroscoop bestaat uit concentrische metalen randen met een rotor in het midden, terwijl een elektronische gyroscoop, die voor de meeste toepassingen wordt gebruikt, inclusief deze, een beetje anders is. Het maakt gebruik van het Coriolis-effect: wanneer een massa met een bepaalde snelheid in een bepaalde richting beweegt en wanneer een externe hoeksnelheid wordt uitgeoefend waarvan de as loodrecht op de beweging staat, zal een Coriolis-kracht optreden die loodrecht op beide zal staan, waardoor een loodrechte verplaatsing ontstaat van de massa. Deze verplaatsing zal een verandering in de capaciteit veroorzaken en daardoor de spanning die ons een kwantificeerbare waarde geeft die overeenkomt met een bepaalde hoeksnelheid.

Magnetometer:

Het meet het magnetische veld met respect voor het magnetische veld van de aarde door het Hall-effect-principe te gebruiken. Hoewel we deze niet hebben opgenomen in onze lijst met componenten hieronder om uw eigen Hoverboard te maken.

Vereiste componenten om een ​​Hoverboard te bouwen:

Als u van plan bent om uw eigen Hoverboard te bouwen, zijn de belangrijkste en minimaal vereiste componenten:

• Twee wielen,
• Twee motoren, twee IR-sensoren,
• Twee gyroscopen,
• Twee kantel- / snelheidssensoren,
• Een Logic Board,
• Een batterijpakket,
• Een stroomschakelaar,
• Een plastic omhulsel en
• Een sterk frame met centrale draaipunt (bij voorkeur staal),
• Oplaadpoort (aanbevolen, indien niet beschikbaar, extern opladen is elke keer nodig)

Hoe Hoverboard werkt?

Hoverboards zijn zo gebouwd dat elk van de wielen zijn eigen gyroscoop-, tilt- en snelheidssensor heeft. Ze worden over het algemeen onder het frame geplaatst waar de berijder de voeten plaatst. Zodra de berijder de voeten op het bord plaatst, levert de gyroscoop gegevens aan het logicabord wanneer de berijder naar voren of naar achteren kantelt. Wanneer de berijder niet kantelt, geeft de IR-sensor, die zich onder de plaatsing van de voet bevindt, gegevens aan het logic board om niet te bewegen en de motor niet te laten draaien. Zo voelen ze de druk op de voetzolen en verplaatsen ze deze zelfbalancerende scooters dienovereenkomstig.

Wanneer het in een bepaalde richting wordt gekanteld (vooruit of achteruit, afhankelijk van het Hover-bord) naar een gedefinieerde hoek, worden de gegevens van de gyroscoop doorgestuurd naar het logicabord om de motor te laten draaien waardoor de wielen kunnen draaien en de berijder vooruit kan gaan. Meer kantelen geeft je meer snelheid.

Elk wiel voldoet aan zijn eigen gyroscoop om bochten te maken. Voor een bocht naar links zal de berijder het rechterbeen naar voren bewegen, waardoor alleen het rechterwiel wordt bewogen, waarbij de motor van het linkerwiel uitgeschakeld blijft en wordt een bocht naar links uitgevoerd. Op dezelfde manier moeten de linkervoeten voor het draaien naar rechts naar voren worden bewogen om te kantelen. Kantel een been naar voren om in cirkels te bewegen. Het is niet erg productief, maar het is leuk J

IR-sensoren zijn veel voorkomende sensoren die infraroodstralen gebruiken om de gereflecteerde gegevens van het object te krijgen om de aanwezigheid en de afstand tot de sensor te meten, die voor veel toepassingen kunnen worden gebruikt.

De kantel- en snelheidssensoren meten de snelheid van de bewegende wielen in rpm (omwentelingen per minuut) en sturen de gegevens naar de gyroscoop en het logic board om de snelheid te regelen.

Het Logic Board is als de Central Processing Unit van Hover Board. Dit Logic board heeft een Microprocessor als hoofdcomponent. Het verzendt en ontvangt gegevens van alle sensoren, stuurt de verwerkte gegevens met zijn logica naar de motoren voor de vereiste beweging die zorgt voor continue aanpassingen, waardoor u een balancerend en gecentreerd voertuig krijgt. Hij beheert ook de stroom van de batterijen en zorgt er ook voor dat hij niet doorbrandt.

Accupacks zijn direct verkrijgbaar en er zijn verschillende keuzes beschikbaar voor dit onderdeel, maar de meest gebruikte accu voor deze toepassing is een 36V 4400mAH-accu. U kunt ook uw eigen batterij maken met behulp van de batterij van een oude laptop (hoewel dit niet wordt aanbevolen, omdat u er uiterst voorzichtig mee moet omgaan!)

Specificaties van Hover Boards:

Deze dingen gaan meestal naar 15-20 km op volle lading en gladde wegen met een maximale snelheid van 11-12 km / uur. Nul tot volledige oplaadtijd is ongeveer 2 uur, kan tot 90-95 kg aan gewicht dragen en de prijs ligt tussen de $ 200 en $ 300.

Als u overweegt er een te kopen, zoek dan naar exemplaren van goede kwaliteit, degenen met…

• Betere velg over de wielen, want om stil te blijven, zal het helpen om uw voeten tegen de velg te duwen om ze stabiel te houden.
• Betere batterijkwaliteit omdat er een paar gevallen zijn geweest waarin de batterij explodeerde als gevolg van slechte isolatie, dus controleer de veiligheidsnormen van de batterij grondig, aangezien ze geen enkele bescherming bieden tegen overladen
• Beter software en logisch programma, zodat u volledig gebruik kunt maken van de sensoren en een nauwkeurig apparaat voor uzelf hebt. Controleer in het bijzonder of er achterblijvende problemen zijn, omdat het hele proces van gegevensstroom in realtime scherp moet zijn om het beste resultaat te krijgen.
• Wielen van de juiste maat, omdat grote wielen meer koppel en kracht nodig hebben om ze te verplaatsen. Ze mogen ook niet te klein zijn, anders kunnen ze het gewicht niet dragen, wat resulteert in een slecht snelheids- en energiebeheer

Er zijn veel merken beschikbaar om uit te kiezen, maar u kunt er altijd zelf een maken en de specificaties naar wens instellen, zoals: Mistlampen kunnen worden toegevoegd om uw pad te verlichten, LED's om u bepaalde gegevens te laten zien, zoals Green for all- goede gegevensstroom en rood als een sensor of bord niet goed werkt en het bord opnieuw moet worden opgestart, schorsingen kunnen worden toegevoegd en ook de kwaliteit van de batterij kan worden verhoogd.

Trend van zweefborden:

De trend van Hover-borden begon sinds het werd getoond als een fictief vervoermiddel om het als realiteit te zien verschijnen, allemaal dankzij technologie. Begonnen als een rage van beroemdheden, heeft het nu de straten en huizen van gewone mensen bereikt in de mainstream. Het wordt al een paar jaar gebruikt en er is veel vraag naar; sindsdien heeft het met veel problemen te maken gehad die een deuk in zijn verkoop en zijn vraag hebben gemaakt. Verwondingen door het rijden op het bord werden gemeld, het werd onveilig verklaard toen een aantal van hen explodeerde en rapporten over het idee om ze te verbieden werden gepubliceerd, waardoor de trend naar beneden ging. Na al deze problemen onder ogen te hebben gezien en weer op te staan ​​uit de as, deze zelfbalancerende scooteris nu beschikbaar op de markt. Niet zo veel gevraagd als ooit, maar het is er en populair bij kinderen en tieners. Ideaal voor de mensen (vooral de arbeidersklasse) die korte afstanden willen afleggen en er cool uit willen zien terwijl ze bezig zijn, Hover-boards zijn met succes opnieuw opgedoken en beloven langer als een gewone auto te blijven.