تکنولوژی

هاور برد چیست و چگونه کار میکند؟ آشنایی با هاوربرد

تلاش ما همیشه بر این است که حمل و نقل سریعتر و ساده تر برای یک سفر داشته باشیم. یکی از حالت های پرطرفدار برای یک فرد، هاوربرد است. آن ها دو چرخ خودکاری هستند که با باتری کار می کنند (البته اکثر آن ها). این برد های هوابری شبیه دمبل برای اولین بار در سال 1989 بوجود آمدند، اما از چند سال پیش محبوب شدند. اگرچه هاوربرد هایی که امروزه استفاده می شوند نمی توانند “هاور” باشند، اما در مورد درک کاربرد سنسور های مختلف بسیار قابل توجه هستند. به آن ها اسکوتر های خود تعادل نیز گفته می شود.

قبل از شروع کار، اجازه دهید ابتدا با سنسور 9 محوره آشنا شویم. آن ها شامل شتاب سنج، ژیروسکوپ و مغناطیس سنج هستند. این سه سنسور هر کدام 3 محور دارند.

شتاب سنج:

موقعیت را در ابعاد 3 خطی (مختصات دکارتی) با استفاده از ظرفیت متغیر اندازه گیری می کند. در اینجا، ما خازن هایی را برای هر بعد داریم که یکی از صفحات خازن ثابت نگه داشته می شود و دیگری مجاز است موقعیت خود را تغییر دهد (آن ها نسبت به تغییر موقعیت بسیار حساس هستند). تغییر فاصله بین این صفحات باعث تغییر در ظرفیت و در نتیجه ولتاژ می شود، و به ما یک مقدار کمی می دهد که می توانیم آن را تحت کنترل گرفته و از آن استفاده کنیم.

ژیروسکوپ:

برای یادگیری کامل آردوینو ، روی دوره آموزش آردوینو و برای یادگیری کامل الکترونیک، روی دوره آموزش الکترونیک کلیک کنید.

این مهمترین جزء این وسیله است، به طوری که نام دیگر این وسیله نقلیه “اسکوتر ژیرو” می باشد. ژیروسکوپ اساساً تغییر زاویه ای را با تغییر جرم درون ژیروسکوپ اندازه گیری می کند. ژیروسکوپ مکانیکی متشکل از رینگ های فلزی هم محور با یک روتور در مرکز است در حالی که ژیروسکوپ الکترونیکی، که برای بیشتر کاربرد ها از جمله این مورد استفاده می شود، کمی متفاوت است.

این وسیله از اثر کوریولیس استفاده می کند: هنگامی که جرمی در یک جهت خاص با سرعت خاصی حرکت می کند و وقتی که یک سرعت زاویه ای خارجی که محور آن عمود بر حرکت است به آن اعمال می شود، در این صورت یک نیروی کوریولیس رخ می دهد که عمود بر هر دو خواهد بود، و باعث جابجایی عمود این جرم می شود و این جابجایی باعث تغییر در خازن و در نتیجه ولتاژ شده و به ما یک مقدار قابل اندازه گیری متناسب با نرخ زاویه ای خاص می دهد.

مغناطیس سنج:

این میدان مغناطیسی را با توجه به میدان مغناطیسی زمین با استفاده از اصل تاثیر هال اندازه گیری می کند. اگرچه، ما برای ساخت هاوربرد خود این مورد را در لیست اجزای زیر قرار نداده ایم.

اجزای داخلی هاوربرد

اجزای مورد نیاز برای ساخت هاوربرد

اگر می خواهید هاوربرد خود را بسازید، مهمترین و حداقل اجزای مورد نیاز عبارتند از:

  • دو چرخ
  • دو موتور
  • دو سنسور مادون قرمز
  • دو ژیروسکوپ
  • دو سنسور شیب / سرعت
  • یک برد منطقی
  • یک بسته باتری
  • سوئیچ برق
  • یک پوشش پلاستیکی و
  • یک بدنه محکم با محور مرکزی (ترجیحاً فولادی)
  • پورت شارژ (توصیه می شود، در صورت عدم وجود، هر بار شارژ خارجی انجام شود)
مطلب پیشنهادی:  آموزش کامل اتوماسیون صنعتی با نرم افزار Citect SCADA

هاوربرد چگونه کار می کند؟

هاوربرد ها به گونه ای ساخته شده اند که هر یک از چرخ ها، سنسور ژیروسکوپ، شیب و سرعت مخصوص به خود را دارند. آن ها به طور کلی در زیر بدنه قرار می گیرند، جایی که فرد پا را قرار می دهد. هنگامی که فرد پا ها را روی تخته قرار می دهد، هنگام کج شدن فرد به جلو یا عقب، ژیروسکوپ داده هایی را به برد منطقی ارائه می دهد. وقتی فرد کج نشود، سنسور IR که در زیر محل قرارگیری پا قرار دارد، داده هایی را به برد منطقی می دهد تا حرکت نکند و موتور کار نکند. از این طریق فشار بر روی پد های روی پا را حس می کنند و بر این اساس این اسکوتر های خود متعادل را حرکت می دهند.

هنگامی که در یک جهت خاص به یک زاویه مشخص متمایل می شود، داده های ژیروسکوپ به برد منطقی انتقال داده می شوند تا موتور و در نتیجه چرخ ها را بچرخاند و فرد به جلو حرکت کند. شیب بیشتر سرعت بیشتری به شما می دهد.

برای چرخش، هر چرخ با ژیروسکوپ مخصوص خود سازگار است. برای چرخش به سمت چپ، فرد پای راست را جلو می برد، که فقط چرخ راست را حرکت می دهد، موتور چرخ چپ را خاموش نگه می دارد و یک چرخش چپ انجام می شود. به طور مشابه برای چرخش راست، پای چپ باید برای شیب جلو برود. برای حرکت در مسیر های دایره ای، هر پایی را که جلوتر است کج کنید. این روش مفیدی نیست اما جالب است.

سنسور های مادون قرمز سنسور های بسیار رایجی هستند که از اشعه مادون قرمز برای بدست آوردن داده های منعکس شده از جسم برای اندازه گیری فاصله آن از سنسور استفاده می کنند که می تواند برای بسیاری از کاربرد ها استفاده شود.

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید

حسگر های شیب و سرعت، سرعت چرخ ها را در دور در دقیقه اندازه گیری می کنند و داده ها را برای کنترل سرعت به ژیروسکوپ و برد منطقی می فرستند.

برد منطقی مانند واحد پردازش مرکزی هاور برد است. این برد منطقی دارای ریز پردازنده به عنوان جزء اصلی است. این وسیله داده ها را به تمام سنسور ها ارسال و از آن ها دریافت می کند، داده های پردازش شده را با منطق خود به موتور ها برای حرکت مورد نیاز می فرستد که تنظیمات مداوم را فراهم می کند و به شما وسیله متعادل و دارای محور می دهد. همچنین این کار انرژی باتری ها را مدیریت می کند و از سوختن آن نیز مراقبت می کند.

بسته های باتری به راحتی در دسترس هستند و همچنین گزینه های مختلفی برای این جزء وجود دارد اما باتری مورد استفاده در این کاربرد یک باتری 36 ولت 4400 میلی آمپر است. همچنین می توانید بسته باتری خود را با استفاده از باتری یک لپ تاپ قدیمی بسازید (اگرچه این کار توصیه نمی شود زیرا باید با نهایت دقت کار کنید!)

مطلب پیشنهادی:  چشم مصنوعی (بیونیک Bionic) چیست و چطور کار میکند؟

هاوربرد چگونه کار می کند؟

مشخصات هاور برد ها

این موارد معمولاً با شارژ کامل و در جاده های صاف با حداکثر سرعت 11 تا 12 کیلومتر بر ساعت تا 15-20 کیلومتر می روند. زمان شارژ شدن آن از صفر تا پر شدن حدود 2 ساعت است، می تواند تا 90-95 کیلوگرم وزن را تحمل کند و قیمت آن در محدوده 200 تا 300 دلار است.

اگر قصد خرید یکی را دارید، به دنبال موارد با کیفیت خوب، مواردی باشید که:

  • لبه بالایی بهتر از چرخ ها باشد. زیرا برای ثابت ماندن روی آن، فشار دادن پا ها به لبه برای ثابت ماندن مفید خواهد بود.
  • باتری کیفیت بهتری داشته باشد. زیرا چندین مورد بوده است که باتری به دلیل عایق ضعیف منفجر شده است، بنابراین استاندارد های ایمنی باتری را کاملاً بررسی کنید زیرا هیچ گونه محافظتی برای شارژ بیش از حد ندارند.
  • نرم افزار و برنامه منطقی بهتر داشته باشد.تا بتوانید از حسگر ها استفاده کاملی داشته باشید و وسیله ای دقیق برای خود داشته باشید. به طور خاص بررسی کنید که آیا مسائل تأخیری وجود دارد زیرا کل فرآیند جریان داده باید در زمان واقعی دقیق باشد تا بهترین نتیجه را بگیرید.
  • چرخ ها اندازه مناسبی داشته باشند. زیرا چرخ های بزرگ برای جابجایی به گشتاور و قدرت بیشتری احتیاج دارند. همچنین، آن ها نباید خیلی کوچک باشند وگرنه قادر به تحمل وزن مطلوب نیستند که منجر به ضعف سرعت و مدیریت نیرو می شود.

برند های زیادی برای انتخاب وجود دارد اما شما همیشه می توانید یکی از آنها را در خانه بسازید و مشخصات مورد نظر خود را روی آن تنظیم کنید مانند: چراغ های مه شکن می توانند برای روشن کردن مسیر شما اضافه شوند، LED ها داده های خاص را با سبز به شما نشان می دهند و اگر هر سنسور یا برد به درستی کار نکند و نیاز به راه اندازی مجدد برد باشد از قرمز استفاده می شود، می توان سیستم تعلیق را اضافه کرد و همچنین کیفیت باتری را افزایش داد.

روند شکل گیری هاوربرد ها

روند برد های هاور از آنجا شروع شد که به عنوان یک روش حمل و نقل خیالی نشان داده می شد و فقط به لطف تکنولوژی این کار با عنوان یک مد مشهور آغاز شد و اکنون به خیابان ها و خانه های مردم عادی وارد شده است.

این وسیله از چند سال پیش در حال استفاده و تقاضا است. از آن زمان با مشکلات زیادی روبرو شده است که فروش و تقاضای آن را تحت تأثیر قرار داده است. یکی صدمات ناشی از سوار شدن بر آن، انفجار است و گزارشاتی درباره ایده ممنوعیت آن ها منتشر شده است، که روند استفاده از آن ها را نزولی کرده است. پس از مواجه شدن با همه این مسائل، این اسکوتر خود تعادل اکنون در بازار موجود است. مانند قبل تقاضا برای آن وجود ندارد، اما در بین بچه ها و نوجوانان محبوب است. برای افرادی که می خواهند مسافت کوتاه را طی کنند و وقتی روی آن سوار هستند خونسرد به نظر برسند ایده آل است، برد های هاور با موفقیت دوباره ظاهر شده اند و قول می دهند که برای مدت طولانی تری به عنوان وسیله نقلیه معمولی باقی بمانند.

میخواهید برنامه نویسی STM32 را یاد بگیرید؟

دوره آموزش STM32

میخواهید الکترونیک را یاد بگیرید؟

دوره آموزش الکترونیک
دوره آموزش آردوینو

میخواهید آردوینو را به صورت پروژه محور یاد بگیرید؟ برای مشاهده توضیحات روی دوره مورد نظر کلیک کنید

برای دریافت مطالب جدید در کانال تلگرام یا پیج اینستاگرام آیرنکس عضو شوید.

محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید را قرار دهم. (در خصوص سوال در مورد این مطلب از قسمت نظرات همین مطلب اقدام کنید) سعی میکنم تمام نظرات را پاسخ دهم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *