陀螺儀有什么作用？從平衡車上的應(yīng)用就可以明白

陀螺儀是一個(gè)應(yīng)用很廣的器件，在很多領(lǐng)域都有廣泛運(yùn)用，今天小編陀螺儀在平衡車上的應(yīng)用講解陀螺儀的工作原理。

陀螺儀是用高速回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量矩敏感殼體相對(duì)慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個(gè)或二個(gè)軸的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置。利用其他原理制成的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置起同樣功能的也稱陀螺儀。

陀螺儀的發(fā)展史

陀螺儀器最早是用于航海導(dǎo)航，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它在航空和航天事業(yè)中也得到廣泛的應(yīng)用。陀螺儀器不僅可以作為指示儀表，而更重要的是它可以作為自動(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)敏感元件，即可作為信號(hào)傳感器。根據(jù)需要，陀螺儀器能提供準(zhǔn)確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號(hào)，以便駕駛員或用自動(dòng)導(dǎo)航儀來控制飛機(jī)、艦船或航天飛機(jī)等航行體按一定的航線飛行，而在導(dǎo)彈、衛(wèi)星運(yùn)載器或空間探測(cè)火箭等航行體的制導(dǎo)中，則直接利用這些信號(hào)完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。作為穩(wěn)定器，陀螺儀器能使列車在單軌上行駛，能減小船舶在風(fēng)浪中的搖擺，能使安裝在飛機(jī)或衛(wèi)星上的照相機(jī)相對(duì)地面穩(wěn)定等等。作為精密測(cè)試儀器，陀螺儀器能夠?yàn)榈孛嬖O(shè)施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導(dǎo)彈發(fā)射井等提供準(zhǔn)確的方位基準(zhǔn)。由此可見，陀螺儀器的應(yīng)用范圍是相當(dāng)廣泛的，它在現(xiàn)代化的國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中均占重要的地位。

陀螺儀在平衡車上的應(yīng)用

平衡車之所以能這么風(fēng)風(fēng)火火，陀螺儀的作用不言而喻，我們騎行在車上，全憑它的感知，然后通過復(fù)雜的計(jì)算控制程序來確實(shí)各種平衡性，現(xiàn)在的電動(dòng)獨(dú)輪車?yán)锩娴耐勇輧x也是一個(gè)電子元器件了，而不是一個(gè)硬件設(shè)備了。
陀螺儀在電動(dòng)獨(dú)輪車上的原理及應(yīng)用_陀螺儀是如何讓電動(dòng)獨(dú)輪車做到穩(wěn)定

陀螺儀在電動(dòng)獨(dú)輪車上的原理

電動(dòng)獨(dú)輪車內(nèi)置陀螺儀傳感器，利用該傳感器，車載驅(qū)動(dòng)電路上的CPU會(huì)以每秒200次的速度計(jì)算車身的前后平衡，如果身體重心向前傾斜，前方數(shù)值大于后方，此時(shí)CPU就會(huì)發(fā)出指令給驅(qū)動(dòng)電路上的傳感器，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向與速度，讓電機(jī)向后方轉(zhuǎn)動(dòng)，車輛向前，反之，車輛向后，身體向前傾斜的越厲害，速度就越快；而向左和向右傾斜身體是轉(zhuǎn)彎。
陀螺儀在電動(dòng)獨(dú)輪車上的原理及應(yīng)用_陀螺儀是如何讓電動(dòng)獨(dú)輪車做到穩(wěn)定

平衡車是靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，采用陀螺儀與驅(qū)動(dòng)電路控制保持不倒。把身體向前傾斜就可以啟動(dòng)。速度則是由傾斜程度來控制的，想要加速則向前傾，減速則向后傾。

陀螺儀如何讓電動(dòng)獨(dú)輪車做到動(dòng)態(tài)穩(wěn)定

有能力做到自身平衡是最令人吃驚的地方，而這一點(diǎn)也是操作的關(guān)鍵所在。要想弄明白這個(gè)系統(tǒng)的工作原理，最好考慮一下制作這個(gè)設(shè)備的模型——人體。

如果你站起來，向前傾身而失去了平衡，但是你可能不會(huì)摔個(gè)大馬趴。你的大腦知道你失去了平衡，因?yàn)槟銉?nèi)耳中的液體移動(dòng)了位置。因此，它促使你的腿向前邁，防止你摔倒。如果你的身體一直往前傾斜，你的大腦會(huì)持續(xù)讓你的腿向前邁，讓你保持直立姿勢(shì)。結(jié)果是你沒有摔倒，而是往前走了，一次走一步。

它的工作原理與此大體相同，不同的是它有輪子而不是人腿，有一個(gè)馬達(dá)而不是肌肉，有一組微處理器而不是大腦，有一套復(fù)雜的傾斜傳感器和陀螺傳感器而不是內(nèi)耳平衡系統(tǒng)。如同你的大腦一樣，SegwayPT知道你什么時(shí)候身體向前傾斜。為了保持平衡，它以恰當(dāng)?shù)乃俣绒D(zhuǎn)動(dòng)輪子，這樣你就向前移動(dòng)了。