賽格威特色-平衡:
????迪恩-卡門在美國廣播公司的“早安美國”節(jié)目中展示賽格威時,聲稱這是“**輛能夠自主平衡的人類運輸工具”。當(dāng)您看到賽格威的行進過程,便可明白的意思。?
與汽車不同的是,賽格威只有兩個車輪,外形有些像普通手推車,但是可以自行直立不倒。?
要前行或者后退,駕駛者只需讓身體略微前傾或后傾。要向左或向右轉(zhuǎn)彎,駕駛者只需將右邊把手相應(yīng)向前或向后轉(zhuǎn)動即可。?
平衡是賽格威zui讓人稱奇的地方,同時是車子運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在。要弄清整個系統(tǒng)的工作原理,首先應(yīng)了解激發(fā)卡門設(shè)計靈感的原型——人體。?
如果您站直并身體前傾,這樣便會失去平衡,但多半并不會面朝下摔倒。這是由于內(nèi)耳中的液體發(fā)生移動,告知大腦人體失去平衡,大腦便控制您的腿向前伸而不致摔倒。?如果您繼續(xù)向前傾,大腦也會令腿保持前伸動作,讓您維持直立平衡。?所以您不會摔倒,而是每次向前邁出一步。?
賽格威的原理幾乎與人體平衡功能*相同,只不過由輪子取代了人的腿,發(fā)動機代替肌肉,一組微處理器代替了大腦,并由一套精密的傾斜傳感器代替內(nèi)耳平衡系統(tǒng)。像大腦一樣,賽格威會接收到人體前傾的信號。為了保持平衡,它會以適當(dāng)?shù)乃俣绒D(zhuǎn)動車輪,您也因此前行。
賽格威部件:
賽格威由四大主要部件組成:?車輪和發(fā)動機組、傳感器系統(tǒng)、電腦控制系統(tǒng)和操作員控制系統(tǒng)。
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賽格威
主要的傳感器系統(tǒng)是一組陀螺儀。陀螺儀的基本構(gòu)造即固定外框內(nèi)帶有一個旋轉(zhuǎn)輪。一個旋轉(zhuǎn)物體具有保持其旋轉(zhuǎn)軸所指的方向不變的特性,因為施加的外力會順著物體的旋轉(zhuǎn)移動。例如,如果在旋轉(zhuǎn)輪頂部某點施力,則那一點在受力的同時順旋轉(zhuǎn)輪向前運動。隨著受力點持續(xù)運動,作用力在旋轉(zhuǎn)輪上沿中軸對稱的另一點位置消耗殆盡,zui終外力自身相抵。?
由于陀螺儀旋轉(zhuǎn)輪可以抵消外力作用,因此即使將它傾斜,相對地平面而言,它的位置并不發(fā)生變化。但陀螺儀的外框卻可在一定空間內(nèi)自由移動。通過度量陀螺儀旋轉(zhuǎn)輪相對于外框的位置,精準(zhǔn)的傳感器便可得出物體的傾斜度(即其偏離垂直位置的角度),以及傾斜率(即傾斜速度)。?
傳統(tǒng)的陀螺儀由于笨重且不易維護無法用于這種滑板車,因此賽格威采用另一種結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)相同效果。賽格威使用特殊的硅材質(zhì)固態(tài)角速率傳感器。這種陀螺儀利用科里奧利效應(yīng)確定物體的細微旋轉(zhuǎn)。?
簡單的說,科里奧利效應(yīng)即指一移動物體相對另一旋轉(zhuǎn)物體出現(xiàn)的方向偏移現(xiàn)象。例如,飛機沿直線飛行但實際軌跡卻呈弧形,正是因為下方的地球在不斷旋轉(zhuǎn)