Сигвей своими руками
Можно ли смастерить сигвей своими руками? Насколько это сложно, и какие детали для этого потребуются? Будет ли самодельный аппарат выполнять все те же функции, что и изготовленный на заводе? Куча похожих вопросов возникает в голове человека, решившего соорудить сигвей своими руками. Ответ на первый вопрос будет прост и ясен: сделать «электросамокат» самому под силу любому человеку, который хоть немного разбирается в электронике, физике и механике. Причем, работать устройство будет ничуть не хуже произведенного на заводском станке.
Как сделать сигвей своими руками?
Если внимательно присмотреться к гироскутеру, то можно разглядеть в нем довольно простое сооружение: это всего лишь самокат, оснащенный системой автоматической балансировки. По обеим сторонам от платформы расположены 2 колеса. Для осуществления эффективного балансирования конструкции сегвеев снабжены системой индикаторной стабилизации. Поступающие с датчиков наклона импульсы транспортируются на микропроцессоры, а те, в свою очередь, производят электрические сигналы. В итоге гироскутер движется в заданном направлении.
Для того чтобы сделать сегвей своими руками, потребуются следующие элементы:
- 2 колеса;
- 2 мотора;
- руль;
- алюминиевые блоки;
- опорная стальная или алюминиевая труба;
- 2 свинцово-кислотные батареи;
- плита из алюминия;
- резисторы;
- аварийный тормоз;
- стальная ось 1,2 см;
- печатная плата;
- конденсаторы;
- LiPo батарея;
- Gate drivers;
- индикаторы led;
- 3 х АTmtga168;
- регулятор напряжения;
- ADXRS614;
- 8 Mosfets;
- два Springs;
- и ADXL203.
Среди перечисленных наименований имеются как механические детали, так и электронные элементы, и прочее оборудование.
Порядок сборки сигвея
Собрать сигвей своими руками не так сложно, как кажется на первый взгляд. При наличии всех необходимых составляющих процесс занимает совсем немного времени.
Сбор механических деталей
- Моторы, колеса, шестерни и аккумуляторы можно позаимствовать у китайских скутеров, а с поиском двигателя проблем вообще нет.
- На большую шестерню, расположенную на руле, осуществляется передача с малой шестерни на двигателе.
- Передача на колесе (12 дюймов) имеет свободный ход - это требует внесения некоторых изменений, необходимых для работы вращающихся элементов в обоих направлениях.
- Неподвижная ось, прикрепленная тремя алюминиевыми блоками (их можно зафиксировать 5-мм установочными винтами), является основой платформы.
- С помощью программы SolidWorks необходимо сделать чертеж детали, которая позволит гироскутеру поворачивать в стороны во время наклона туловища. После этого деталь нужно выточить на станке с ЧПУ. На станке использовалась программа CAMBAM, которая также применялась при изготовлении коробки для блока аварийного тормоза.
- Руль прикрепляется к 2,5-см пустой трубе из стали.
- Для того чтобы рулевая колонка всегда располагалась по центру, а также обратная тяга была более интенсивной, можно задействовать пару стальных пружин.
- Руль оснащается специальной аварийной кнопкой, подключенной к реле - это позволяет снижать мощность мотора.
- Источники питания моторов - аккумуляторные батареи на 24 В.
Сбор электронных деталей
Для того чтобы собрать сигвей своими руками, мало только скрепить механические детали. Электронное управление не менее важно в гироскутере, ведь это достаточно важная составляющая агрегата.
- Печатная плата, имеющая вычислительную функцию, собирает сведения с датчиков - гироскопа, акселерометра, потенциометра, после чего задает направление поворота.
- Без процессора АTmtga168 «самокат» не сможет нормально работать. Соединение с компьютером выполняется посредством Bluetooth и RN-41.
- С помощью двух Н-мостов происходит преобразование импульсов управления с базовой платы на усилие моторов. Каждый мост оснащен АTmtga168, платы сообщаются между собой посредством UART.
- Вся электроника приводится в действие благодаря отдельному аккумулятору.
- Для того чтобы быстро добраться до батарей, а также запрограммировать базовую плату и изменить параметры контуров управления, нужно изготовить небольшую коробку с разъемами, сверху ее корпус оснастить подстроечным потенциометром, а также снабдить переключателем питания электроники.
Программное обеспечение сигвея
Как сделать сигвей своими руками, чтобы он наверняка работал? Верно - установить программное обеспечение (или ПО). Вот необходимые шаги для выполнения этой задачи:
- ПО микроконтроллера имеет в составе фильтр для акселерометра и гироскопа и цикла PD-управления.
- Фильтры Kalman и Complemenatry прекрасно справятся с задачей.
- Написать приложения с помощью языка программирования Java - это позволит видеть степень заряда аккумулятора, все показания датчиков и параметры управления.
Вот, пожалуй, и все, что требуется от человека, который решил самостоятельно смастерить сигвей. Понимание тематики и процесса, а также необходимые компоненты позволят соорудить отличный гироскутер в домашних условиях.