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《电工电子学》课外拓展阅读报告 ——探索电动平衡车 姓 名： 指导老师： 学 号： 专业班级： 2016年12月 摘 要 近日，一种奇特的交通代步工具越来越多地出现在街头，吸引了不少市民的目光。一块脚踏板，两个轱辘，一根操作杆，这种两轮的新型交通工具就现在刷爆朋友圈的平衡车，它与电动自行车和摩托车车轮前后排列方式不同，而是采用两轮并排固定的方式或是独轮的形式。在外观上，两者具有天壤之别，但实际上他们的核心工作原理是一样的，其中两轮电动平衡车采用两个轮子支撑，蓄电池供电，无刷电机驱动，加上单片机控制，姿态传感器采集角速度和角度信号，共同协调控制车体的平衡，仅仅依靠人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。由于平衡车作为家族中的新成员，并未被大家所熟知，本文就此对平衡车的现状、功能、原理等方面做一简单介绍。 关键词：平衡车 动态稳定 陀螺仪 引言： 平衡车是什么？在平衡车还没有普及开来，况且人们脑海中印象深刻的电动摩托车，电动自行车正大行其道的这么一个时代里，大多数人对于什么是平衡车这个概念还是比较模糊的，或者至少大多数人还未真正的接触过平衡车。 其实，平衡车并不是一个新事物，在国外，平衡车原名为摄位车(Segway)，它最初由国外音译而来，在国内也叫体感车、思维车、平衡车、火星车等。它是一种电力驱动、具有自我平衡能力的个人运输载具，是都市交通工具的一种。摄位车由美国发明家狄恩卡门(Dean Kamen)与他的DEKA研发公司(DEKA Research and Development Corp.)团队发明设计，并创立了摄位车责任有限公司(Segway LLC.)，后改为赛格威公司(Segway.INC)。 摄位车的产品名称“Segway”起源于英文单字“Segue”，意指“流畅平顺地走”，用来形容这种交通工具可以让人们骑着在都市里面毫无障碍地移动。其操作是以锂电池为驱动，利用物理学的“动态平衡原理”，通过电脑芯片控制其行进或转向。当身体移动时，动作中的重心会不断改变，并达到平衡，前进、后退、拐弯、刹车，一切均由身体控制。[1] 由于摄位车是一种前所未见的崭新交通工具，因此很难用传统的分类方式定义它的种类。有人认为摄位车应该是一种双轮版的单轮车(Unicycle)，有人认为它应该是动力滑板车(Stand-upScooter)的一种，但它是单轴双轮设计，与双轴双轮的传统滑板车有些不同。 某些比较正式的场合(例如官方的道路法规)中，摄位车这种交通工具又被称作“电动个人辅助机动装置”(Electric Personal AssistiveMobility Device, EPAMD)，俗称电动代步车。到2013年薄瓜瓜事件中济南中院称其为”电动平衡车“之后，人们对这种平衡车的认知和叫法上才逐渐统一起来，所以当时就有人说济南中院对平衡车这个行业做了贡献。 1 起源 说起创作平衡车的灵感，这里还有一个有趣的故事：赛格威（平衡车）的诞生和起源，最早是起因于迪恩卡门的DEKA与美国大型医疗器材生产商强生(Johnson Johnson)的子公司独立科技(Independence Technology)所合作开发的一种自动平衡式动力轮椅--iBOT。卡门观察人类走路的姿势特性，领悟到其实人类之所以可以平稳地直立行走，是因为体内灵敏的平衡器官可以精确地判断出身体重心的改变量，透过小脑的即时反应，然后利用腿部的肌肉即时出力来平衡倾倒的态势。所以当人类的身体前倾时，这种不自主的反应会促使人类伸出其中的一只脚往前踩来平衡身体，所以透过这种前倾、往前踏脚、前倾、往前踏脚的动作循环，即构成了“步行”这种动作。 因此卡门尝试使用精密的陀螺仪来代替人类的前庭与耳蜗等平衡器官，以电动马达与车轮代替人类的双脚，发展出所谓的“动态稳定”概念，并且由强生获得这种技术在医疗领域商业销售的专利权，成立独立科技来销售iBOT。有别于专门提供给残障或老弱人士使用、价位高昂的动力轮椅，卡门进一步想到，如果将一样的理念拿给行动正常的一般人使用未尝不可，于是开始有了赛格威的诞生概念。 平衡车进入中国比较晚，直到2006年8月2006年8月–Segway产品正式进入中国，落地北京!Segway Inc在中国大陆地区有了唯一的代理商。2008年8月-Segway亮相北京奥运会，由成龙出席发布会并向外界公布安全保障工作进展。2008年10月-广州灵动正式接棒赛格威在中国大陆地区的经销权，正式成为Segway Inc在中国的总代理。 2 工作原理 很多人