[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

qhunter · 发表于 2010-9-30 21:57:24

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

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

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.

(原文件名:IMG_0748_s.jpg)

(原文件名:IMG_0749_s.jpg)

(原文件名:IMG_0750_s.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!

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。

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

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！！

车也不错

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

[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

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