程凯老师(右二)与他的“代步车”研制团队
本站讯 以中国海洋大学青岛市光学光电子重点实验室为依托,由信息科学与工程学院程凯老师带领的光电技术实验室研究生、本科生创新计划科研团队研制的单轴双轮自平衡式代步车,经过一年时间的努力,成功“上路”。
据程凯老师介绍,代步车最高速度可达每小时20公里,转向半径为0,采用18寸内置无刷电机的电动轮毂,四节12伏蓄电池供电,一次充电3-4小时,行程可达20公里。该代步车从方案设计、机械加工、电路制作到程序控制完全自主完成。它是一种全新的代步工具,摒弃了传统的双轴双轮支承方式,改为单轴双轮,能够实现自我平衡,是结构和观念上的重大变革。据了解,该系统建立在“动态稳定”基本原理上,以姿态传感器来判断车身所处的姿势和状态,通过中央微处理器计算出适当的指令和数据后,驱动电动机达到平衡效果。驾驶人只要改变自己身体的角度,前倾或后倾,代步车就会根据倾斜的方向前进或后退,而速度则与驾驶人身体倾斜的程度呈正比。原则上,只要打开电源且能保持足够运作的电力,车上的人就不用担心倾倒或跌落。
程凯老师说,该代步车的应用意义在于,可实现原地回转和任意半径转向,移动轨迹灵活易变,很好地弥补了传统多轮布局的缺点;减小了占地面积,在场地面积较小或要求灵活运输的场合十分适用,如市区的步行街,游乐场等场所;大大地简化了车体结构,车体更小更轻,可以装入汽车后备箱,为环保轻型车提供了一种新的思路,具有十分广阔的应用前景。
文/图:金松
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