近來年，路上出現(xiàn)好多種形形色色的電動平衡車，有獨輪型的，也有兩輪型的，還有滑板車型的，已經(jīng)成為一條城市風(fēng)景線。并且越來越多的電影、電視劇和娛樂節(jié)目里都開始出現(xiàn)電動平衡車。想必很多人都對電動平衡車非常好奇。下面有賽億技術(shù)員為大家詳細(xì)介紹電動平衡車原理。

　　電動平衡車主控芯片大多數(shù)是使用ST(意法半導(dǎo)體)的一款32位單片機——STM32F103系列，具體如下：

　　STM32F103系列

　　品牌：ST(意法半導(dǎo)體)

　　型號：STM32F103C8、STM32F103CB、STM32F103R4、STM32F103R6、STM32F103R8、STM32F103RB

　　應(yīng)用范圍：平衡車、無人機、智能手環(huán)、藍(lán)牙音響、物聯(lián)網(wǎng)家電、消費電子、血糖儀等等。

　　價格：8.5-9元(STM32F103R8)

　　兩輪平衡車的原理如下：

　　1、由于兩輪自平衡電動車的兩輪結(jié)構(gòu)，使得它的重心在上、支點在下，故在非控制狀態(tài)(或靜態(tài))下為一不穩(wěn)定系統(tǒng)。然而，可以利用倒立擺系統(tǒng)的控制原理，通過微處理器的控制使它能夠如倒立擺一樣穩(wěn)定在一個平衡位置處，并能在保持平衡的狀態(tài)下按照使用者的指令要求正常運行。兩輪自平衡電動車實際上是一級直線式倒立擺和旋轉(zhuǎn)式倒立擺的結(jié)合體，它的控制原理與倒立擺系統(tǒng)的基本一致。更形象地說，自平衡電動車的工作原理更像人行走的過程。

　　2、對于人而言，當(dāng)人體的重心向前傾斜并失去平衡時，人通過自身的感覺器官能夠察覺到自己身體的傾斜(角度)，于是他會做出一個反應(yīng)——向前邁出一步來防止自己摔倒在地上。如果身體一直前傾，為了保持平衡，人就會一步又一步地往前走。因此，如果將兩個由電機驅(qū)動的車輪看成人的雙腿，再加上能夠測量車體相對于水平面傾角大小和速度的傳感器，最后通過微處理器的控制便能夠?qū)崿F(xiàn)車體自平衡的效果。因而當(dāng)人站在車上時，只要將身體帶動車體一起往前傾(或后傾)就可以實現(xiàn)電動車載人前進(jìn)(或后退)，如圖所示:

　　3、兩輪電動平衡車工作原理是系統(tǒng)以姿態(tài)傳感器(陀螺儀、加速度計)來監(jiān)測車身所處的俯仰狀態(tài)和狀態(tài)變化率,通過高速微控制器計算出適當(dāng)數(shù)據(jù)和指令后,驅(qū)動電動機產(chǎn)生前進(jìn)或后退的加速度來達(dá)到車體前后平衡的效果。假設(shè)我們以站在車上的駕駛?cè)伺c車輛的總體重心縱軸作為參考線。當(dāng)這條軸往前傾斜時，車身內(nèi)的內(nèi)置電動馬達(dá)會產(chǎn)生往前的力量，一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩，一方面產(chǎn)生讓車輛前進(jìn)的加速度，相反的，當(dāng)陀螺儀發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)说闹匦耐髢A時，也會產(chǎn)生向后的力量達(dá)到平衡效果。因此，駕駛?cè)酥灰淖冏约荷眢w的角度往前或往后傾，兩輪電動平衡車就會根據(jù)傾斜的方向前進(jìn)或后退，而速度則與駕駛?cè)松眢w傾斜的程度呈正比。原則上，只要正確打開電源且能保持足夠運作的電力，車上的人就不用擔(dān)心有傾倒跌落的可能，這與一般需要靠駕駛?cè)俗约哼M(jìn)行平衡的滑板車等交通工具完全不同。

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