自平衡兩輪代步電動車(自平衡兩輪車)是一種兩輪式左右并行布置結構的具有自平衡系統的電動車。利用倒立擺控制原理,使車體始終保持平衡。在車體內嵌入式CPU的控制下,采集平衡傳感器以及速度、加速度傳感器的數據,通過建立的系統數學模型和控制算法,計算輸出PWM信號,自動控制兩個伺服電機的轉矩,使車體持平衡并能夠根據人體重心的偏移,自動前進、后退及轉彎。
和傳統的電動代步車比較具有以下優點:
1、車輛的轉彎半徑為零,可以在小空間范圍靈活運動;
2、無剎車系統,由CPU自動給出正反轉力矩,從而達到快速穩定的剎車效果;控制極其方便,前進后退自如。
3、可應用于對于步行街、廣場、游樂場和大型會場等場合,汽車無法通行,步行又很不便。
整車質量約為30公斤。在正常工作時,人員經10分鐘左右訓練后可以駕駛其任意行走。身體前傾時車子自動加速,后傾時自動減速。通過控制手柄,可原地轉彎任意角度。時速可達10公里每小時。連續行駛里程約30公里。
使用時,打開電源總開關,系統啟動,CPU開始工作。當車體平衡靜止時,左右驅動輪力矩輸入為零。需要前進時,駕駛者向前傾斜,水平儀傳感器或角度傳感器得到整車傾斜角度信號送入CPU,CPU根據此信號并綜合左右車輪轉速傳感器及加速度傳感器的信號算出所需力矩,控制車輪轉動前進并始終保持車體平衡。傾角越大,加速越快。傾角達到某一數值后,加速停止,整車勻速前進。當需要減速、剎車或后退時,駕駛者向后傾斜,CPU同樣可以根據各傳感器的信號綜合計算出所需反力矩的大小,控制車輪產生合適的反力矩,使整車減速、剎車或后退。需要轉彎時,駕駛者通過按下轉向控制按鈕給出一個信號,CPU根據信號特征并綜合其它傳感器信號計算得出左右輪需要的不同力矩大小,利用左右輪的轉速差,可以控制車體轉動到所需角度。由于使用了三維動力學的倒立擺控制原理,在前進、后退或剎車以及轉彎等各種運行狀態下,整車能始終保持平衡穩定的狀態。
自平衡兩輪代步電動車(自平衡兩輪車)稅前成本初步核算約為3400—4100,按銷售價8,200元(1,000美元),遠低于美國同類產品。由于其自主的知識產權及高科技含量使得產品的唯一性和專有性得到法律的保護。該產品目前的使用場所僅限于大型廣場、游樂場、車間、以及郵政投遞,大范圍廣場的執勤等特殊場合以及境外消費水平相對較高國家的代步工具。市場前景極為廣闊。