Контроллер балансирующего скутера

[VVK]

Всех приветствую!

             Разработка контроллера балансирующего скутера практически завершена, и я решил создать по нему отдельную тему. Тут я размещу краткое его описание и буду отвечать на вопросы, если таковые появятся.

             Контроллер для управления балансирующим транспортным средством позволяет создать на его основе собственный скутер типа сигвей. От пользователя не требуется знаний программирования или электроники. Но! Необходимо уметь работать руками, быть внимательным и читать инструкцию.

Принцип работы

           Сначала несколько слов про принцип работы балансирующего скутера. Я думаю, что большинство тех, кто читает этот текст, с ним знакомы, но совсем коротко я напишу о нем.

           Для того, чтобы скутер удерживал равновесие, он должен двигаться в сторону наклона тележки. Чем сильнее тележка наклонилась, тем больше должно быть ускорение для удержания угла. При отсутсвии наклона скутер может либо стоять, либо катиться с постоянной скоростью. Поэтому, например, для начала движения человек должен слегка наклонить тележку в требуемую сторону и при достижении требуемой скорости уменьшить наклон. В результате чего скутер будет катиться почти с постоянной скоростью. Для остановки скутер нужно наклонить в обратную сторону. Все эти действия совершаются настолько легко, что описывать их большого смысла не имеет, интересующимся рекомендую просто покататься где-нибудь в парке, и все станет сразу понятно.

            Угол наклона скутера постоянно измеряется встроенным в контроллер датчиком наклона. Для повышения точности используется трехосевой датчик. Данные измерений программа процессора обрабатывает и формирует сигнал управления на два мотор-колеса.
            Структурная схема контроллера приведена ниже на рисунке. Зеленым цветом обозначены модули, находящиеся в разработке.



             Контроллер предназначен для работы с бесколлекторными мотор-колесами 250 - 1500 W. Чем больше мощность, тем большую скорость сможет поддерживать скутер и тем в более крутую горку он сможет заезжать. Я в своем скутере использовал колеса MW16B 1000W фирмы Golden Motor. Летом буду тестировать и другие, сейчас пока других у меня нет.

            Также контроллер оборудован портом для подключения внешнего датчика наклона. Этот датчик должен крепиться к рулевой стойке. При наклоне стойки влево-вправо, датчик наклоняется и передает угол в контроллер. А контроллер пропорционально углу датчика руля изменяет скорости колес для осуществления поворота.

             В контроллере предусмотрена возможность подключения датчик присутствия человека. Этот датчик требуется для остановки скутера, если человек с него спрыгнул или упал.  Обычно в подобных конструкциях используются концевые выключатели, соединенные с площадкой, на которую наступает человек. Т.к. эта конструкция может оказаться механически громоздкой, я предусмотрел возможность подключения ультразвукового датчика расстояния, луч которого можно направить на человека.

              Программирование и внешнее управление осуществляется через встроенный модуль WiFi.

              Контроллер оснащен шиной CAN, которая позволяет подключать внешние модули. В дальнейшем все модули будут переведены на CAN.

Таким образом, контроллер оборудован следующими цифровыми интерфейсами:

                   1. UART - для подключения старой версии модуля измерения угла наклона (датчик наклона руля)

                   2. Порт для подключения датчика присутствия человека.

                   3. Шина CAN - для подключения разрабатываемых новых модулей.

                   4. USB - для смены программного обеспечения и для зарядки телефонов (последняя функция будет реализована в следующих версиях контроллера)   

                   5. WiFi - для задания настроек контроллера. В дальнейшем WiFi будет заменен на BlueTooth.



               Каждое мотор-колесо подключается через 3 силовые линии и 5 сигнальных (датчики Холла).

               Провода будут выходить из блока через кабельные вводы. Силовые разъемы XT150:


Сигнальные (пока мотоциклетные, тут еще до конца не решено):


Электрические характеристики контроллера:



                1. Питание 24 - 72В. Сам блок питания рассчитан на 100В, для увеличения напряжения можно поставить другие мосфеты.
                2. Ток потребления (без нагрузки) <200mA
                3. Линия питания внешних модулей: 12В, <1A
                4. Температурный диапазон -20 ... +50 (тестировал только при -15, у нас ниже редко бывает)

              В зависимости от применяемых колес и механического исполнения тележки скутера, будет необходимо задать соответствующие настройки контроллеру. Задание настроек осуществляется через компьютерную программу, придаваемую к контроллеру. Методика задания настроек будет детально описана в документации к нему. Контроллер позволяет:

                1. Настраивать функции удержания равновесия и движения.

                2. Настраивать подсистему курсовой устойчивости и чувствительности руля.

                3. Настраивать подсистему ограничения максимальной скорости.

                4.  Осуществлять калибровку акселерометра и гироскопа, задавать начальное смещение.

                5.  Задавать ограничение пикового тока на каждое мотор-колесо в пределах 2 - 28А.

                6.  Задавать минимальное напряжение батареи, при котором двигатели не включаются (для защиты батареи от переразряда)



              Помимо задания настроек, компьютерная программа позволяет просматривать в реальном времени графики:

                1. Угла наклона.

                2. Токи потребления каждого канала

                3. Напряжение батареи.

                Сейчас изготавливается первая партия из 10-ти контроллеров. Ожидается их поступление во второй половине мая. Но одних контроллеров недостаточно, к ним нужна документация, примеры применения, видеоматериалы, красивая компьютерная программа. Документацию я еще не делал, а интерфейс у компьютерной программы сделан в самом примитивном виде.
Понимая, что такой дорогой контроллер (его цена планируется в районе 19 000р.) может не найти своего покупателя, я хотел бы определиться, нужно ли мне тратить время на подготовку документации, или переключить свои усилия на изготовление самих сигвеев.

А для этого я хотел бы подключить голосование, но не понял, как это делать. Может админ подскажет, какую кнопку жать

[Nickolas]

Хорошо, что выделили отдельную тему. По вопросу коммерции ничего сказать не могу, мне кажется контроллер сам по себе особо никому не нужен. А вот сигвей ?... Очень много будет зависеть от внешнего вида и конечно цены.
По контроллеру у меня ряд вопросов!
Такое количество интерфейсов! CAN,WIFI еще нужно организовать прямой доступ в интернет для общения девайсов друг с другом через социальные сети!
Это очень специфический аппарат , безопасность и работоспособность которого в огромной степени зависит от настроек, зачем их давать пользователю ? (или это только для контроллера как самостоятельного устройства?)
Вообще мне малопонятно, когда к устройству дают целую таблицу малопонятных коэфициентов , типа можешь все настроить... Возникает вопрос : ЗАЧЕМ? Мне больше импонирует принцип военной техники: ОДНА КНОПКА" вкл.

[Электро]

Поскольку я немного в теме самобалнсирующихся ЭТС, хочу сказать пару слов. Возможность купить контроллер для самотворчества в смысле сборки "сигвея" - это очень здорово, но, как мне кажется, спросом будут больше пользоваться готовые девайсы. Даже относительно недорогие самобалансирующиеся унициклы уступают по востребованности "сигвеям", несмотря на то, что "сигвеи" не такие мобильные и т.п. Таким образом, если автор изучит рынок китайских предложений и проведет небольшой маркетинг местного рынка (а сигвей-подобные ЭТС начинаются от 45 тыс.руб и это цены МСК) и правильно установит цену, то однозначно, изделия будут иметь успех, чего я автору искренне желаю.

[Nickolas]

Присоединяюсь к пожеланиям в сторону автора! А где Вы видели сигвеи за 45 тр ?

[VVK]

Хорошо, что выделили отдельную тему. По вопросу коммерции ничего сказать не могу, мне кажется контроллер сам по себе особо никому не нужен. А вот сигвей ?... Очень много будет зависеть от внешнего вида и конечно цены.

Я тоже думаю, что построить бизнес на продаже контроллеров для сигвея вряд ли получится, просто до готового сигвея дело пока дойдет...

По контроллеру у меня ряд вопросов!
Такое количество интерфейсов! CAN,WIFI еще нужно организовать прямой доступ в интернет для общения девайсов друг с другом через социальные сети!

CAN в первую очередь нужен мне для расширения системы в будущем. Для пользователя он представлен разъемом к которому пока подключать нечего.
Для WiFi интернет не нужен, достаточно иметь компьютер, подключенный к локальной сети или с модулем WiFi. В данном случае это просто интерфейс, который я использовал для отладки и настройки. Можно было бы использовать BlueTooth, но WiFi работает на большее расстояние. Расстояние важно при снятии характеристик аппарата в движении. В готовых сигвеях я хочу использовать BlueTooth для выдачи маршрутной информации пользователю в телефон.

Это очень специфический аппарат , безопасность и работоспособность которого в огромной степени зависит от настроек, зачем их давать пользователю ? (или это только для контроллера как самостоятельного устройства?)
Вообще мне малопонятно, когда к устройству дают целую таблицу малопонятных коэфициентов , типа можешь все настроить... Возникает вопрос : ЗАЧЕМ? Мне больше импонирует принцип военной техники: ОДНА КНОПКА" вкл.

Если использовать такие же колеса, как и у меня, можно обойтись моими настройками.

Поскольку я немного в теме самобалнсирующихся ЭТС, хочу сказать пару слов. Возможность купить контроллер для самотворчества в смысле сборки "сигвея" - это очень здорово, но, как мне кажется, спросом будут больше пользоваться готовые девайсы. Даже относительно недорогие самобалансирующиеся унициклы уступают по востребованности "сигвеям", несмотря на то, что "сигвеи" не такие мобильные и т.п. Таким образом, если автор изучит рынок китайских предложений и проведет небольшой маркетинг местного рынка (а сигвей-подобные ЭТС начинаются от 45 тыс.руб и это цены МСК) и правильно установит цену, то однозначно, изделия будут иметь успех, чего я автору искренне желаю.

45 тыс. это китайская цена, у нас с доставкой будет около 60 тыс. Там двигатели около 300Вт, сможет ездить только по ровной плоскости. Да и батарея там будет или свинец или литий низкого качества. И гарантию вряд ли дадут. У нас самый дешевый китайский Robin-m1 стоит 105т., в Москве он же 89т. А сигвеи с колесами 1кВт стоят уже выше 120т.

Спасибо за пожелания

[Nickolas]

BlueTooth, но WiFi

Все эти приблуды поднимают цену контроллера, плюс требуют интерфейсной части на компе, дисплее и т.д., которая тоже стоит денег... Мне не понятно зачем ? Информацию о скорости, токе и пр. вполне можно передать на рулевой дисплей по проводу с того же CAN . У Вас цена получается тоже мама не горюй, так зачем заведома завышать себестоимость ?

[VVK]

Все эти приблуды поднимают цену контроллера, плюс требуют интерфейсной части на компе, дисплее и т.д., которая тоже стоит денег... Мне не понятно зачем ? Информацию о скорости, токе и пр. вполне можно передать на рулевой дисплей по проводу с того же CAN . У Вас цена получается тоже мама не горюй, так зачем заведома завышать себестоимость ?

BlueTooth снижает цену скутера, т.к. можно обойтись без рулевого дисплея, выдав информацию в телефон пользователя на андроиде или в IPhone. А пользователь сам сможет прикрепить его к рулю

[Nickolas]

Я бы свой IPhone пожалел 

[Электро]

45тр это московская цена за скутер типа Робин М1, видел на досках объявлений. По поводу мощных МК согласен, но те, кто покупают такие девайсы, ищут не мощность (они в ней просто не разбираются) а ищут минимальную цену, что бы прокат быстрее отбить. С нормальными колёсами вполне заводского вида сигвеи в МСК стоят от 60тр, доски объявлений рекламировать не буду, легко найдёте всё сами Как показывает практика, хорошо продаётся то, что дёшево стоит... а так  хочется предложить покупателю хорошее (или даже лучшее)...

[zap]

А для этого я хотел бы подключить голосование, но не понял, как это делать. Может админ подскажет, какую кнопку жать

В верхне-правом ряду кнопок (там где ОТМЕТИТЬ НЕПРОЧИТАННОЙ / ОТПРАВИТЬ ЭТУ ТЕМУ / ПЕЧАТЬ) жмите кнопку ДОБАВИТЬ ГОЛОСОВАНИЕ.

[Nickolas]

Да, действительно! За 45 новый не нашел, но за 80 в Москве полно 
Стоит задуматься, а стоит ли игра свечь ?  19 Ваш контроллер(это пока) + 2х15  МК + 10 АКБ + корпус и всякая дребедень, а по меркам России потом себестоимость надо на 2 умножить (минимум)
Понятно, что можно кое где ужаться, но все равно с Китаем не поспоришь...

[zap]

Хоспади, откуда цены такие-то?
Себестоимость контроллера, по уму - тыща рублей, не больше.
Китайские МК - от 2000 до 4000р.
Ну и так далее.
Конечно, если в себестоимость включать барыш кучи местных барыг, то она выйдет заоблачной.
В Китае надо заказывать компоненты, тогда всё будет нормально с себестоимостью.

[Nickolas]

Себестоимость контроллера, по уму - тыща рублей, не больше.
Китайские МК - от 2000 до 4000р.

Ну-ну

[Электро]

Автор разработал контроллер, он вправе любую цену требовать, по-идее..

[VVK]

Автор разработал контроллер, он вправе любую цену требовать, по-идее..

Контроллер предназначен в первую очередь для изготовления мощного, возможно внедорожного сигвея. Делать на нем что-нибудь с двигателями по 300Вт для проката бессмысленно. Поэтому и цена такая. К тому же я использую комплектовку только от официальных дилеров, никакого ebay, никакого Китая. Иначе потом на гарантийном ремонте разоришься.

Но скорее всего, я думаю, желающих делать такие аппараты будет очень немного (если будут). Поэтому я вряд ли буду разрабатывать документацию, а переключусь непосредственно на изготовление самих сигвеев.

Кстати, недавно я для сравнения покатался на Robin-m1 (это который по 80 тыс.), так этот скутер предназначен исключительно для ровной поверхности. Небольшая кочка, и с него улетишь. Я его как-то всерьез даже не воспринимаю.

[SMILE1]

переключусь непосредственно на изготовление самих сигвеев

Логично. Рынок товара по сути не сформирован и вряд ли контроллеры, как зап.части, будут иметь больший спрос чем сами сигвеи, как продукт. ИМХО, конечно.



Вопрос не в тему, но...: а консольные МК нашли?? Или будете делать на рампе как у прототипа?

[VVK]

Вопрос не в тему, но...: а консольные МК нашли?? Или будете делать на рампе как у прототипа?

Заказал образцы таких МК:


Но цена за доставку абсолютно не подходит, колесо обходится почти 11тыс.
С этим надо будет что-то делать.
И идти будет несколько месяцев.
Так что пока буду использовать МК с двухсторонним креплением, попытаюсь некрасивое крепление компенсировать дизайном.

[SMILE1]

цена за доставку абсолютно не подходит, колесо обходится почти 11тыс.
С этим надо будет что-то делать

я бы попробовал с Павлом ([user]_claw[/user]) договориться, когда он отпуск отгуляет.
Вполне вероятно что стоимость доставки будет интереснее.

Так что пока буду использовать МК с двухсторонним креплением, попытаюсь некрасивое крепление компенсировать дизайном.

ИМХО, опять же, не нужно. У рампы несколько специфических недостатков, снижающих потребительские св-ва. Производители транспорта не случайно отказались от них еще на стадии омнибусов.

[Nickolas]

А консольное колесо на какую мощность ?

[VVK]

я бы попробовал с Павлом ([user]_claw[/user]) договориться, когда он отпуск отгуляет.
Вполне вероятно что стоимость доставки будет интереснее.

Спасибо, буду иметь его в виду.

А консольное колесо на какую мощность ?

Тоже 1кВт. На мой взгляд, это оптимальная мощность для сигвея.

[Nickolas]

Тоже 1кВт. На мой взгляд, это оптимальная мощность для сигвея.

Для Сигвея самое главное момент. Прикольное колесико. А на консоли ось или фланец ? При этом ракурсе не видно

[VVK]

Тоже 1кВт. На мой взгляд, это оптимальная мощность для сигвея.

Для Сигвея самое главное момент. Прикольное колесико. А на консоли ось или фланец ? При этом ракурсе не видно

Ось

[zap]

Для сигвея, как мне кажется, лучше высокооборотный мотор и передача цепная либо ременная.
На колёса можно поставить довольно большие звёзды и получить большой коэффициент редукции и, соответственно, высокий момент на низких оборотах, а большая скорость там всё равно не нужна.

[Nickolas]

Для сигвея, как мне кажется, лучше высокооборотный мотор и передача цепная либо ременная.
На колёса можно поставить довольно большие звёзды и получить большой коэффициент редукции и, соответственно, высокий момент на низких оборотах, а большая скорость там всё равно не нужна.

Уже обсуждали в ветке по сигвеям! Нельзя в сигвее применять цепную или ременную передачу. Они вносят в цепь управления колебательное "нелинейное" звено. В самих сигвеях косозубые, натянутые шестеренки, очень дорогой редуктор.

[zap]

А, понятно. Не подумал об этом. В принципе, можно как-то учесть люфт редуктора в контроллере, наверное, но действительно геммороя существенно прибавляется.

[Nickolas]

А, понятно. Не подумал об этом. В принципе, можно как-то учесть люфт редуктора в контроллере, наверное, но действительно геммороя существенно прибавляется.

К сожалению люфт - это существенная нелинейность и учесть ее теоретически (в умных формулах с уравнениями 6го порядка ) можно, а практически нет. Он меняется от кучи разных факторов и начальных условий на одном и том же устройстве.

[VVK]

Вот так выглядит контроллер:



В следующих версиях будут провода 12AWG, сейчас не могу их поставить, отверстия слишком маленькие сделал.
МГТФ наверно так и останется.

[Электро]

Да, контроллер выглядит солидно, фабрично, защищённо, это приятно!
Скажите, а как себя ведет "сигвей", построенный на вашем контроллере, если, скажем, мотор колеса по 300-500 Вт и мы достигаем скоростного предела? Вы писали, что мощность ограничивает скорость и подъем в горку. Расскажите, как поведет себя скутер, если поехать на нем в горку, которую он не сможет взять?

Из моего, не побоюсь кажущегося преувеличения, богатого опыта езды на разных самобалансирующихся одноколесных электроскутерах, они ведут себя по-разному... И это поведение не всегда безопасно... А как у вас?

[VVK]

Да, контроллер выглядит солидно, фабрично, защищённо, это приятно!
Скажите, а как себя ведет "сигвей", построенный на вашем контроллере, если, скажем, мотор колеса по 300-500 Вт и мы достигаем скоростного предела? Вы писали, что мощность ограничивает скорость и подъем в горку. Расскажите, как поведет себя скутер, если поехать на нем в горку, которую он не сможет взять?
Из моего, не побоюсь кажущегося преувеличения, богатого опыта езды на разных самобалансирующихся одноколесных электроскутерах, они ведут себя по-разному... И это поведение не всегда безопасно... А как у вас?

Если при превышении предельной максимальной скорости (она зависит от мощности колес, токоотдачи батареи, веса ездока, наклона поверхности) скутер попытаться разогнать еще сильнее, возможно падение. Тут уже сильно зависит от самого ездока. Если чувствуешь, что при попытке разгона, руль начинает проваливаться, то надо снизить скорость. Я разгонял свой аппарат до 30км/ч на ровной поверхности. Наверно, можно и быстрее, но мой аппарат сильно трясти начинает, рисковать не хочется.

Если пытаешься заехать в крутую горку, то там вероятность падения значительно ниже, т.к. если скутер не может ехать, он просто будет откатываться назад или стоять на месте. Если при этом одно из колес потеряет сцепление с поверхностью и провернется, то скутер удержит равновесие другим колесом. Но рывок при этом, конечно, будет чувствительный, держаться за руль при экспериментах надо хорошо. Если провернутся оба колеса, то тут уже ничего не поможет. 
Что касается меня, то я со скутера практически не слетаю. В предыдущей версии контроллера на одно колесо не было сделано ограничение тока, что изредка приводило к отключению батареи при перегрузке (BMS ее так защищает). Но я к этому готов, поэтому серьезных падений у меня не было.
Хотя, конечно, полную безопасность можно гарантировать только ограничением скорости.

Еще интересный момент. Когда сторонние люди начинают ехать на моем аппарате, они после того как увидят, что это очень просто, начинают резко поворачивать или крутиться на месте. Вот в этот момент и может произойти падение. Один такой случай уже был.

А так, если спокойно ездить, можно ехать по любой самой убитой дороге.

[Электро]

Интересно, как в одноколёснике реализована защита от превышения скорости? В одном из колёс она работает так: начинаем движение, налегаем чуть вперед, начинаем разгоняться, и когда достигнут предел возможностей (для каждого ездока он будет разный), то чувствуешь, как колесо само тебя отклоняет чуть-чуть назад, и дальнейший набор скорости становится невозможным. Скорость чуть снижается, и ездок выравнивается, продолжая движение на максимальной для него скорости, с максимальным комфортом (педали больше вверх не поднимаются). Тоже самое происходит, когда садится батарея! То есть скутер не скидывает наездника, потому что мотор стал слаб, а он просто не дает разгоняться! Очень продумано, и главное - безопасно! В конечном итоге, педали настолько поднимаются наверх, спина наездника отклоняется назад, что налечь вперед не представляется возможным, и наездник спешивается В горку происходит не так удобно - при невозможности въехать в горку, точнее - ехать дальше - тяга ослабевает, колесо останавливается, и наездник инстинктивно спрыгивает с педалей вперед, так как они плавно но энергично наклоняются вперед. То же при наезде на препятствие, которое колесо не может "взять" - останов и спрыгивание вперед.

В другом колесе происходит именно как вы описали - при достижении определенной скорости горизонт начинает уходить вперед, что, к сожалению, не заставляет снижать скорость, а скорее наоборот, и может произойти не падение, а вынужденный переход на бег (спрыгивание вперед на скорости и рефлекторный переход на бег).

Почему такие принципиальные различия? Чисто алгоритм, или еще есть зависимость от параметров моотр-колеса?
Как вы думаете, почему не сделали везде одинаковую защиту, когда наездника принудительно отклонает назад, не давая дальше набирать скорость?
И могли бы вы сделать (запрограммировать) такое же поведение аппарата?
Какой принцип управления мотором тут применяется, для реализации такого способа ограничить скорость?

Надеюсь на ответы на все вопросы Спасибо!

[VVK]

Интересно, как в одноколёснике реализована защита от превышения скорости? В одном из колёс она работает так: начинаем движение, налегаем чуть вперед, начинаем разгоняться, и когда достигнут предел возможностей (для каждого ездока он будет разный), то чувствуешь, как колесо само тебя отклоняет чуть-чуть назад, и дальнейший набор скорости становится невозможным. Скорость чуть снижается, и ездок выравнивается, продолжая движение на максимальной для него скорости, с максимальным комфортом (педали больше вверх не поднимаются). Тоже самое происходит, когда садится батарея! То есть скутер не скидывает наездника, потому что мотор стал слаб, а он просто не дает разгоняться! Очень продумано, и главное - безопасно! В конечном итоге, педали настолько поднимаются наверх, спина наездника отклоняется назад, что налечь вперед не представляется возможным, и наездник спешивается В горку происходит не так удобно - при невозможности въехать в горку, точнее - ехать дальше - тяга ослабевает, колесо останавливается, и наездник инстинктивно спрыгивает с педалей вперед, так как они плавно но энергично наклоняются вперед. То же при наезде на препятствие, которое колесо не может "взять" - останов и спрыгивание вперед.

В другом колесе происходит именно как вы описали - при достижении определенной скорости горизонт начинает уходить вперед, что, к сожалению, не заставляет снижать скорость, а скорее наоборот, и может произойти не падение, а вынужденный переход на бег (спрыгивание вперед на скорости и рефлекторный переход на бег).

Почему такие принципиальные различия? Чисто алгоритм, или еще есть зависимость от параметров моотр-колеса?
Как вы думаете, почему не сделали везде одинаковую защиту, когда наездника принудительно отклонает назад, не давая дальше набирать скорость?
И могли бы вы сделать (запрограммировать) такое же поведение аппарата?
Какой принцип управления мотором тут применяется, для реализации такого способа ограничить скорость?

Надеюсь на ответы на все вопросы Спасибо!

У меня ограничение скорости так и сделано, как в первом варианте. Просто вопрос был (как я его понял) про максимально возможную скорость в принципе.
А вообще, мой контроллер при достижении заранее запрограммированной скорости (задается с компьютера в пределах 1... 50 км/ч) будет менять угол наклона, заваливая ездока назад (не сильно).

Во втором колесе, я думаю, программа была просто не доделана или соответствующие настройки не были заданы.

При разряде батарейки мой контроллер начинает сначала выдавать редкий звуковой сигнал (при <45В), а если человек продолжает ехать, то ниже 41В начинает часто пищать. Эти уровни тоже можно задать. Скорость в этом случае я ограничивать не стал, батарея сама отключится, если совсем ее разрядить.

[Электро]

Расскажите, если не сложно, схематично, как именно реализуется отклонение горизонта назад при достижении заданной скорости? То есть как именно нужно управлять колесом, что бы это происходило, когда нужно. Очень интересно!

Вы пишете, что отклонение назад будет при достижении запрограммированной скорости? А это можно сделать адаптивно? Что бы контроллер сам понимал, что вот для этого ездока вот такая скорость, и отклонял его на 15 кмч, вот этот легче, и его от стал бы отклонять назад при 25 кмч и тп?

Почему не стали ограничивать скорость при разряде батареи? Это ведь небезопасно? Если на слабой батарее ездок попытается разогнаться, как я понял, возможности удерживать горизонт у девайса не будет и падение гарантировано?

[VVK]

Расскажите, если не сложно, схематично, как именно реализуется отклонение горизонта назад при достижении заданной скорости? То есть как именно нужно управлять колесом, что бы это происходило, когда нужно. Очень интересно!

Любой балансирующий скутер должен удерживать заданный угол наклона (в теории автоматического регулирования называется "уставка"). Обычно этот угол такой, что платформа стоит горизонтально и задается он при калибровке после сборки всего скутера. Однако ничто не мешает задать и другой угол удержания. При этом центр тяжести самой тележки может уже оказаться не посередине, и для удержания этого угла тележка начнет ускоряться (при отсутствии человека).
Именно изменением уставки и производится запрокидывание тележки назад при ограничении скорости.
В простейшем случае угол изменения уставки прямо пропорционален превышенной скорости.
Например, пусть задано ограничение скорости в 10км/ч, реальная скорость 12км/ч. Превышение будет
deltaV = 12-10 = 2 км/ч
Изменение угла уставки:
alfa = K * deltaV
Коэффициент K подбирается применительно к конкретной аппаратной части.
При K = 2 получим alfa = 4, т.е. при превышении скорости на 2 км/ч будет отклонение руля сигвея на 4 градуса. Таким образом, чем сильнее превышение, тем сильнее отклонение.
Обязательно должно быть сделано ограничение изменения уставки, иначе, например, при превышении на 5 км/ч изменение уставки будет 10 град., что может уже привести к падению.

Вы пишете, что отклонение назад будет при достижении запрограммированной скорости? А это можно сделать адаптивно? Что бы контроллер сам понимал, что вот для этого ездока вот такая скорость, и отклонял его на 15 кмч, вот этот легче, и его от стал бы отклонять назад при 25 кмч и тп?

Конечно, адаптивно сделать это можно, поставив датчики давления под площадки, на которых стоит человек. В оригинальном сигвее такие датчики и стоят. Просто цена при этом вырастет.

Почему не стали ограничивать скорость при разряде батареи? Это ведь небезопасно? Если на слабой батарее ездок попытается разогнаться, как я понял, возможности удерживать горизонт у девайса не будет и падение гарантировано?

Мой контроллер неплохо держит равновесие и на разряженной батарее. Я тут думаю, если сигвей пищит во всю, то чего на нем разгоняться? Человек ведь должен что-то тоже соображать. Хотя, когда у меня будут первые пром. образцы аппаратов, я понаблюдаю за поведением людей, может и ограничу еще что-нибудь. 

[VVK]

Вот еще для наглядности снял видео с изменением уставки.
Уставку меняю с компьютера.
Центр тяжести моей тележки смещен вперед, поэтому в горизонтальном положении она пытается ехать вперед.

http://youtu.be/UiQOP9LS9OU

[Электро]

Спасибо, теперь понятно! Хорошо бы иметь возможность настройки колёс... Там, наверное, много чего можно было бы улучшить!

[VVK]

ПОСТАВЛЯЕМ КАЧЕСТВЕННЫЕ СИГВЕИ И ВЕЛОГИБРИДЫ ИЗ КИТАЯ ОТ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ!

Ознакомьтесь с ценами и характеристиками у нас на сайте! Минимизируя наши издержки мы имеем возможность предлагать товар по самым низким ценам на рынке.

http://china.otk-group.com/content_25

http://china.otk-group.com/content_46

А Вы разделом не ошиблись?
Меня радуют ваши цены, у меня получается дешевле... Но не скоро...

Пока ваше сообщение админ не потер, ответьте, если можно, на следующие вопросы:
1. Есть ли на этих сигвеях брелок дистанционного управления?
2. Есть ли панель индикации?
3. Есть ли BlueTooth или WiFi, возможно ли получать маршрутную информацию на смартфон ?
4. Можно ли легко сложить или снять руль для транспортировки в багажнике?
5. Вес 47кг, рама стальная?
6. Что-то не увидел информацию о батареях. Какие батареи там стоят?
7. Есть ли датчики присутствия человека? Какие? Сколько?
8. Даете ли гарантию?
9. 6 гироскопов - это такая реклама?

Еще увидеть бы видео, как они по наклону ездят.

[DED]

VVK , заранее прошу прощение за небольшое отклонение от темы, но уж больно хочется услышать мнение мастера реализации балансирующих девайсов.
Подумалось такое очередное бредовое.
Можно ли реализовать маятниковую балансировку на подобных девайсах?
На обычном двухколесном велосипеде тяжелые аккумуляторы подвесить к раме (или над задним колесом) с возможностью их перемещать серво приводом из стороны в сторону, как тяжелый маятник.
И использовать для управления вертикалью тот же одноосевой акселерометр ADXL103.
В равной степени это можно и применить в сигвее для продольного баланса — перемещать центр тяжести вперед-назад. И даже перемещать его сразу по двум осям.
Или я чего-то упускаю?

[VVK]

VVK , заранее прошу прощение за небольшое отклонение от темы, но уж больно хочется услышать мнение мастера реализации балансирующих девайсов.
Подумалось такое очередное бредовое.
Можно ли реализовать маятниковую балансировку на подобных девайсах?
На обычном двухколесном велосипеде тяжелые аккумуляторы подвесить к раме (или над задним колесом) с возможностью их перемещать серво приводом из стороны в сторону, как тяжелый маятник.
И использовать для управления вертикалью тот же одноосевой акселерометр ADXL103.
В равной степени это можно и применить в сигвее для продольного баланса — перемещать центр тяжести вперед-назад. И даже перемещать его сразу по двум осям.
Или я чего-то упускаю?

Нет, так не получится вследствие большой инерционности аккумулятора - его слишком быстро придется дергать туда-сюда. Например, я когда-то экспериментировал с удержанием равновесия шагающим роботом (http://robowell.ru/roboty/bolshoy-shagayushchiy-robot/): робот качался на одной ноге, а другую двигал (принцип такой же, как и Вы предлагаете). В результате секунд десять получалось устоять, но потом начинались сильные вибрации и равновесие терялось.

И одним акселерометром тут не обойдешься, обязательно нужен гироскоп, я уже про это писал.

[DED]

Спасибо, понял.
Хотелось  вес аккумуляторов заставить работать на пользу. Чтоб при остановке электровела на удивление прохожим стоял сам вертикально.
Да и немного помогал малявкам равновесие удерживать на начальном этапе.

Такой подход скорее на низкоманевровых соосных леталках можно реализовать. Как альтернатива квадрокоптерному управлению.

[варп]

... [user]VVK[/user],  Вы в своё время с помехами боролись..., RC фильтры на выходе ключей ставили...Чем дело кончилось ? Вы их оставили в итоге?
Там  [user]sl_64[/user] свой контроллер мутит , надо определиться - фильтры важны таки или нет...?

[VVK]

... [user]VVK[/user],  Вы в своё время с помехами боролись..., RC фильтры на выходе ключей ставили...Чем дело кончилось ? Вы их оставили в итоге?
Там  [user]sl_64[/user] свой контроллер мутит , надо определиться - фильтры важны таки или нет...?

Ответил тут: https://electrotransport.ru/index.php?topic=19090.msg333453#msg333453

[Soms]

Здравствуите. Скажите пожалуисто, занимаетесь ли Вы ешо этим проектом?

[VVK]

Здравствуите. Скажите пожалуисто, занимаетесь ли Вы ешо этим проектом?

Да, сейчас производство готовится на базе университета в Ростове-на-Дону. Тут основная тема по моему сигвею.