qhunter 发表于 2010-9-30 21:57:24

[原创]我的两轮自平衡车--已经实现载人/空载的前进后退以及静止悬停

我的载人两轮自平衡车已经能够实载一人,实现前进后退以及静止悬停.
当然,空载的时候也能实现前进后退(靠遥控)以及静止悬停.

我本人还没坐过segway呢!所以也无法说出我的小车究竟跟segway有什么不同.朝阳公园有一些赛格威供短时间租用,似乎是5分钟30元.我明天就去感受一下.

说说制作感想:
基本上就是一个速度闭环电调+直流电机+姿态主控.
姿态主控根据陀螺和加计传出扭矩,闭环电机驱动小车.
此外,闭环电机还传出当前转速和位移,由主控进行积分和微分调整.

更进一步的程序设计要等坐过segway后,才能知道.
已经有预算购买segway供拆解和测试.

目前主要的问题是电机扭矩不够,当前是150W*2的电机,根据这两天来的表现,我觉得普通版至少也要350W*2,而越野版甚至需要800W*2.

我的目标是将两轮自平衡车的实际成本压缩至2500元左右,售价不超过5000.
后期大量生产的话,可能售价能降至3000.

今后我会逐渐上图和录像.请大家期待吧:)

5irmb 发表于 2010-9-30 22:01:10

N人。支持一下。

wenkeen 发表于 2010-9-30 23:15:42

期待上图的资料，想学习一下

qhunter 发表于 2010-10-1 22:48:41

今天去朝阳公园坐了一下segway i2,有不少心得.

首先控制方面, 前进后退的时候绝对不能撒手, 确切的说, 把重心放在手上, 有种全身重量都靠车子的扶手支撑的感觉.
脚不能用劲保持平衡. 脚要放松, 要放弃人平时走路养成的用脚尖控制平衡的习惯. 脚尖不用力, 站住就行了.

在车子静态平衡的时候可以双手撒把. 左右转弯跟人的左右重心基本无关, 但在上坡的时候,尤其是车体朝一边倾斜的时候, 车子的转弯是按照真实重力角度作为基准的. 也就是说, 车子左右不水平的时候, 中间的手柄会自动补偿转弯角度.

segway还有限速功能,到了一定角度的时候, 扭矩会突然变大,全力阻止重心超更前方移动. 感觉上就是推不动手柄了.

segway i2 不支持无人时的车体自平衡功能.

qhunter 发表于 2010-10-1 22:54:14

今天美化了一下我的载人自平衡车, 还没起名字. 不过没关系.

重新把乱七八糟的电线全部整理了, 开关,调试用的电位计和显示屏都重新安装了. 电线也整理的更整齐, 一些排线的焊接点都用胶枪固定住.

新安装了左右转动所需的按钮. 小车的手柄是固定式的,不能像segway那样左右旋转, 所以转弯是使用按钮的:)

明天去买电池, 24V小铅酸 + 充电器. 小车目前还是用拖线直流电源的呢, 有了电池就能自由的跑了.

dodgecat 发表于 2010-10-1 22:59:05

segway的老板，不是驾segway坠崖了吗，杯具啊

armok 发表于 2010-10-2 07:31:55

qhunter 发表于 2010-10-2 08:52:29

呵呵，站长亲临啊!

赛格威Segway i2 通勤者
人民币 72800 (作为个人, 我买不起这东西! 买它的钱够我还清房贷了)
最高时速 20Kmh
最大里程 38Km
重量 47.7 公斤
轮胎19 英寸(48 厘米)

目前我的载人车跟segway的操作感还差一些. 改进思路也不是很完整.
segway的操作也不是想象中顺滑如水, 在低速的时候可能会震荡, 上下障碍的时候有一点点的扭矩增量延迟
如果障碍过不去(超低速的时候过障碍), segway也会自动后退一段距离.

从各种表现上来看, 如果我能获得一些资助购买segway研究一下, 我还是有信心做出接近segway的载人车的.
主要是研究segway在各种姿态和边界条件下的扭矩曲线.

如同站长所说:必须研究透segway, 这是最快接近对方产品性能的方式.

至于老板坠崖...这纯属杯具. 反正这家伙只是买了segway公司, 并不是那个segway的发明人迪恩.卡门.

做segway的意义不止是这一个自平衡车. 在此内核上衍生出来的产品很有实用前景.
例如:
1. iBot爬楼梯轮椅
2. 利用自平衡原理的轮腿式爬楼梯轮椅, 比iBot版本稳定
3. 动态平衡姿态预测可以衍生出 波士顿大狗 这类全地形腿式机器人
4. 进一步的研究可以做到 波士顿petman 这样的双足动平衡机器人
5. 在玩具和四轴飞行器上也可以有一定应用

wandy2010 发表于 2010-10-2 10:01:45

楼主继续吧， 不过要做好准备，后面的工作量比前面已经做好的大得多。

ottife 发表于 2010-10-2 11:17:05

The British millionaire businessman who owns the firm Segway has been found dead at the bottom of a cliff with one of the two-wheeled electric scooters near his body, police said Monday.


Jimi Heselden, 62, who bought the U.S.-based firm, and who was also chairman of Hesco Bastion, was discovered in a river near Leeds, northern England, Sunday.

The incident, described as a freak accident in the media, was not being treated as suspicious. A Segway was found near his body, a police spokeswoman said. "It is with great sadness that we have to confirm that Jimi Heselden has died in a tragic accident near his home in West Yorkshire," Hesco Bastion said in a statement.

A family spokesman said speculation about the cause of his death had been deeply upsetting.

"There is absolutely nothing to suggest it was anything other than a tragic accident," he said in a statement.

Invented by Dean Kamen, the self-balancing Segway scooter was made famous by then U.S. President George W. Bush when he took one for a spin, only to jump off after losing control.

sufeila 发表于 2010-10-2 11:57:54

MARK 期待大图

xyx2009xyx 发表于 2010-10-2 12:03:00

高尔夫球车？好像哪个学校的学生做过了个模型

qhunter 发表于 2010-10-3 22:14:38

这是我的载人小车的图片, 今天也拍了视频, 正在优酷上传中.
这是小车在空载的时候自动处于平衡驻车状态.

我的小车并不支持segway那样能左右摇摆的手柄, 所以只是做了固定式的手柄.
手柄左右两边大拇指位置有两个按钮, 小车就是用这两个按钮实现左右转向的.


http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_34/ourdev_587368ZIW6GC.jpg
(原文件名:IMG_0748_s.jpg)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_34/ourdev_587369UCMVAY.jpg
(原文件名:IMG_0749_s.jpg)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_34/ourdev_587370NEV5SZ.jpg
(原文件名:IMG_0750_s.jpg)

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_34/ourdev_587371VQWPXR.jpg
(原文件名:IMG_0751_s.jpg)

weisile 发表于 2010-10-3 22:19:58

还可以

莫非也用了一个7260？

qhunter 发表于 2010-10-4 08:30:04

拷贝下面的连接就能看到载人视频


http://v.youku.com/v_show/id_XMjExNjQ1OTI0.html


<embed src="http://player.youku.com/player.php/sid/XMjExNjQ1OTI0/v.swf" quality="high" width="480" height="400" align="middle" allowScriptAccess="sameDomain" type="application/x-shockwave-flash"></embed>



注意, 可爱小萝莉乱入, 怪蜀黍自重!

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_34/ourdev_587600YSDGHP.jpg
我可爱的女儿, 香肩半露, 多妩媚呀! 名字是明月, 小名慢慢 (原文件名:IMG_6738_s.jpg)

yan_jian 发表于 2010-10-4 14:50:56

看视频了,很灵的样子,
如果仅仅靠手把的动作就能控制就更好了

qhunter 发表于 2010-10-4 17:04:35

靠手柄控制只是一个机械问题. 跟电摩油门手柄一样, 线性霍尔传感. 然后手柄做成活动的就行.
不过我目前没有机械加工能力.

cyxavr 发表于 2010-10-4 21:19:01

挺稳的.楼主可否到外面找个一般的公路试试效果?

yangben 发表于 2010-10-5 01:50:50

非常厉害
老大，可以放点资料我们学习下吗？

gc56198 发表于 2010-10-5 08:15:54

牛啊。。。。。顶上，mark

zldiy 发表于 2010-10-7 09:29:21

不错。很稳定。

mark_d 发表于 2010-10-8 13:20:30

mark

feng_matrix 发表于 2010-10-11 11:47:32

此物要效果好至少要有三个闭环控制：电流环、速度环、倾角环。

qhunter 发表于 2010-10-14 18:24:49

现在正在研发.有几种方案, 无刷轮毂式电机和无刷减速电机/有刷减速电机.
目前图片上这个是最初期的原理验证机,功率150W X 2, 不能搭载超过50公斤的人.

我准备上500W * 2以及 800W * 2的电机.
希望3个月后能做出跟赛格威基本性能一样的小车

无刷轮毂式的控制电路已经快做好了.
下周初就能拿来用用.

raxxers 发表于 2010-10-15 13:53:50

回复【楼主位】qhunter
我的载人两轮自平衡车已经能够实载一人,实现前进后退以及静止悬停.
当然,空载的时候也能实现前进后退(靠遥控)以及静止悬停.
我本人还没坐过segway呢!所以也无法说出我的小车究竟跟segway有什么不同.朝阳公园有一些赛格威供短时间租用,似乎是5分钟30元.我明天就去感受一下.
说说制作感想:
基本上就是一个速度闭环电调+直流电机+姿态主控.
姿态主控根据陀螺和加计传出扭矩,闭环电机驱动小车.
此外,闭环电机还传出当前转速和位移,由主控进行积分和微分调整.
更进一步的程序设计要等坐过segway后,才能知道.
已经有预算购买segway供拆解和测试.
目前主要的问题是电机扭矩不够,当前是150w*2的电机,根据这两天来的表现,我觉得普通版至少也要350w*2,而越野版甚至需要800w*2.
我的目标是将两轮自平衡车的实际成本压缩至2500元左右,售价不超过5000. ......
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请问楼主能开源大家讨论吗？
详细的资料公布一下，让大家参与研究也好

oldfang 发表于 2010-10-15 17:27:02

哇 还真有牛人自己做啊
感觉电视里面的效果很爽啊
没想到这么贵

qhunter 发表于 2010-10-18 13:10:06

恩,我们工作组正在讨论,开源是有希望的!

jackmo 发表于 2010-10-18 14:12:01

mark

xinzhi1986 发表于 2010-10-18 14:22:43

http://v.youku.com/v_show/id_XMTA5MzI1Mjky.html
看看这位仁兄的，效果要好很多哦，控制起来也非常灵活～

YISIMA 发表于 2010-10-18 14:56:48

回复【27楼】qhunter
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我在做很低级的智能小车，请教楼主前辈12V的小直流电机怎么DIY堵转保护的？驱动板是买的，对驱动这块懂不深。谢谢！

416446891 发表于 2011-1-10 21:18:10

MARK

wytwz 发表于 2011-1-24 18:01:00

回复【楼主位】qhunter
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楼主的进度如何？离商品化还有多远？

lichunguang32 发表于 2011-3-30 17:07:25

MARK

sanshan_temp 发表于 2011-4-29 23:32:36

小车在空载的时候自动处于平衡驻车状态，是需要将车的重心调整到平衡状态实现吗

ggg12345 发表于 2011-6-23 23:40:40

楼主太酷了

qhunter 发表于 2011-6-24 11:23:40

两轮小车暂时搁置了,成本居高不下.
目前主要弄独轮小车.
独轮自平衡车骑行感觉跟两轮相似,只是不能静止和后退而已.

feng_matrix 发表于 2011-6-24 13:22:02

回复【39楼】qhunter
两轮小车暂时搁置了,成本居高不下.
目前主要弄独轮小车.
独轮自平衡车骑行感觉跟两轮相似,只是不能静止和后退而已.
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成本主要集中在那一块？

qhunter 发表于 2011-6-25 16:20:55

显而易见，两轮需要两套电机，两套电池，两套至4套电机驱动器和自平衡主控，两套姿态模块（两套6轴）。还有一个比较复杂的车体。
而单轮只需要1套电机，1套电池，1套电机驱动，1套自平衡，半套姿态模块（最少需要1轴陀螺和2轴加计）。车体比较简单。

成本少了可不止一半...研发难度也降低远不止一半。得到同样的行驶能力和更轻的重量。
而损失的是静止悬停和后退和原地转圈功能。

换句话说，其实小车就是用来代步的。静止和后退其实真没啥用。
如果以后再赛格威平台上开发老人/残疾人专用代步车，倒是需要静止和后退和原地转圈功能。

MCU_fans 发表于 2011-9-26 20:50:53

cool

roywanglu 发表于 2011-10-9 18:18:35

回复【43楼】MCU_fans
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http://v.youku.com/v_show/id_XMjg5OTMzNDY4.html
这才是产品级的DIY。./emotion/em105.gif

yu2008 发表于 2011-10-9 23:58:54

LZ确实技术了得。争取有一天我也能做出来。

lsy_forever 发表于 2011-10-14 22:24:53

这个……原理和算法，实现都不是很难，但是怎样能恢复操作感，那才是卖点。而且实验室的东西和产品差别太大了……
楼主觉得IBM的小红点怎么样？DIY难吗？但是要达到那个操作感很困难……
支持玩家自己DIY哟~毕竟自己做的能了解更多~

zfchen819 发表于 2011-10-15 23:19:23

牛人啊！！！膜拜，希望楼主早日能商品化，质量有更好的提高

yincw 发表于 2011-10-28 21:44:43

回复【楼主位】qhunter
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厉害呀，支持一下

hitor 发表于 2011-12-5 00:31:26

mark

tfeavi 发表于 2011-12-10 19:56:42

能不能给点简单的资料什么的，来给我们学习下

mke1132 发表于 2012-1-26 11:49:19

回复【44楼】roywanglu
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回复【44楼】ro
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看看我这个再说吧 http://v.youku.com/v_show/id_XMzQ1MTk5NzQw.html

nongxiaoming 发表于 2012-1-26 12:02:01

楼主好牛哦，这个不顶不得啊

snfxzq 发表于 2012-2-10 16:41:33

效果还不错，现有合作投资做产品的愿望吗？

njsuyu2012 发表于 2012-2-24 01:16:57

回复【52楼】mke1132
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这个可以量产了，呵呵

pilgrim_kevin 发表于 2012-5-25 15:25:00

楼主现在做得怎么样了？

newhand1991 发表于 2012-6-19 01:03:45

哈哈   可以呀

Elex 发表于 2012-7-14 23:23:18

taobao上新日电动车的样子很好看，就是太贵，要1w5
便宜的也有6388块钱的，像是DIY作品，看视频上的表现觉得还不错

chenteng 发表于 2012-8-10 14:10:22

我也想做个平衡车 电子器件都有就是程序比较繁琐 一直都没弄上 求大哥帮忙

cjt5132 发表于 2012-8-29 20:14:09

{:victory:}{:victory:}{:victory:}{:victory:}{:victory:}{:victory:}{:victory:}

vivid悠然 发表于 2012-8-30 14:44:38

LZ好厉害！这种载人的我就不奢求了，做个小车玩玩就好。
LZ开源不？能给个程序学习学习么？

1752482885 发表于 2012-10-16 10:02:17

学工科的要是都喜欢动手的话，那就是另外一番景象了

易水寒 发表于 2012-10-24 14:15:42

本帖最后由 易水寒 于 2012-10-24 15:44 编辑

LZ，刚看了你的二轮平衡车的帖子，这段时间也想自己尝试着做一下，可以交流一下吗？方便留个邮箱或是QQ之类的给我吗？

dmjkun 发表于 2012-11-9 12:08:29

不错，有速度环的吗

lemonplus1999 发表于 2012-11-12 12:45:20

真希望自己也能做一个出来

liangjiatian 发表于 2012-12-10 15:39:11

楼主 女儿 太可爱了！！ {:lol:}   车也不错{:handshake:}

Funy 发表于 2013-2-20 11:11:27

http://v.youku.com/v_show/id_XNTA4MzQ2MzI0.html 供参考

SHIYOULAN 发表于 2013-11-25 13:00:54

hi 楼主厉害啊！！！最近在研究这个，请问您一下，你的作品用了几路PID，有用到编码器嘛？现在能不能静止不动站着呢？谢谢了

jlian168 发表于 2013-11-25 16:42:52

Sir:
If i buy it,Are you open source?
Thank you.

huangpeifeng 发表于 2013-11-26 10:48:35

整套要多少錢啊。自己買diy

yllyly0454 发表于 2014-1-13 13:14:58

楼主，速度环如何加的？〉

wgco 发表于 2014-3-10 19:55:52

期待中ing

bygreencn 发表于 2014-3-10 22:40:07

支持一下

dani 发表于 2014-8-26 23:34:24

怎么不开源啊
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