“賽格威”pinghengchekanlaishenqi，danniyoumeiyoufaxiantadeyuanliqishihenjiandanne
？baizuixinkejisuoci
，guanjianlingjiandoukeyizaimoubaoshangzhijiemaidao
，erkongzhichengxuyekeyizhayueyuanlizixingbianxie。yongyouzijidepinghengche
，qishifeichangjiandan。

“賽格威”平衡車原理

“賽格威”的(de)平(ping)衡(heng)問(wen)題(ti)，實(shi)際(ji)上(shang)是(shi)一(yi)個(ge)多(duo)級(ji)倒(dao)立(li)擺(bai)問(wen)題(ti)。當(dang)一(yi)個(ge)人(ren)用(yong)手(shou)托(tuo)住(zhu)一(yi)根(gen)竹(zhu)竿(gan)的(de)底(di)部(bu)使(shi)它(ta)在(zai)空(kong)中(zhong)豎(shu)直(zhi)不(bu)倒(dao)下(xia)，這(zhe)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)一(yi)級(ji)倒(dao)立(li)擺(bai)係(xi)統(tong)的(de)模(mo)型(xing)。如(ru)果(guo)第(di)一(yi)根(gen)竹(zhu)竿(gan)上(shang)麵(mian)用(yong)鉸(jiao)鏈(lian)連(lian)著(zhe)其(qi)他(ta)竹(zhu)竿(gan)，或(huo)者(zhe)竹(zhu)竿(gan)本(ben)身(shen)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)彈(dan)性(xing)（可比擬“賽格威”上的有骨骼和關節的大活人），就成了多級倒立擺。
“賽格威”的de動dong態tai平ping衡heng原yuan理li和he倒dao立li擺bai相xiang同tong，將jiang最zui上shang方fang的de乘cheng客ke作zuo為wei擺bai臂bi，然ran後hou控kong製zhi車che輪lun維wei持chi係xi統tong重zhong心xin使shi乘cheng客ke直zhi立li。當dang駕jia駛shi人ren改gai變bian自zi己ji身shen體ti的de角jiao度du往wang前qian或huo往wang後hou傾qing時shi，“賽格威”jiuhuigenjuqingxiedefangxiangqianjinhuohoutui，ersuduzeyujiashirenshentiqingxiedechengduchengzhengbiyibaochipingheng。zhelideyigeqiaomiaoshejishijiangchengkechuanganhekongzhierheyile——“賽格威”qianjinhuohoutuiweichipinghengdetongshi，yedachengleanchengkeyituqianjinhuohoutuidemude。zuizhong，shuliandejiashirenkeyihezijixingzouyiyang，jinpingzhijiaojiunengwanchengqianhouzuoyougefangxiangdeyundong，tongshijiefangshuangshouhedanaosiwei。
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DIY自己的“賽格威”平衡車

和人類行走一樣，“賽格威”的控製也需要傳感器和致動器。它依靠MEMS技術製造的精密固態陀螺儀和加速度計感應車體的旋轉，速度和傾斜，高速微處理器計算傳感器數據，並驅動輪轂電機完成前進/後退/差速轉彎的動作。而在電路之外，為了讓它從實驗室中的倒立擺變成實用的代步車，還需要準備一些必需的結構零件和附件。

平衡車機械部分

此次設計的機械機構包括一個簡單的獨立懸掛。緩衝部分直接采用自行車的避震器（需要更換彈簧），機體做得不很緊湊，主要為了能夠拆卸折疊，便於收放和運輸。（要說明的是，結構已申請專利
，請勿用於商業用途。） 整機材料很簡單，兩個獨立驅動的輪子+電機驅動板+車身角度傳感器+轉彎傳感器+電池+一個裝下這些東西的盒子。兩個輪子、電機
、避震器都是來自淘寶的成品。鈑金和機加件為單獨加工。

這裏貼一些製作圖片
，詳細的零件工程圖列在最後。
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平衡車整機外形。
結構細節。 [page]
電機安裝部分。

電機為優耐特電機，250W，24v/質量不好，不作推薦。

電機法蘭部分剖視。
轉向機部分。
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整機背麵。
裝配過程。
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鋰電池倉。
原設計為鉛酸電池，後一朋友為我無償提供了鋰電池，在此再次表示感謝。

車銑加工。 [page]
電機法蘭安裝。
整體安裝。
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平衡車電路部分

主控采用AVR的ATMEGA_32，電機驅動為H橋驅動方式，元件選用的IR2184和IRF1405。傳感器選用IDG300和ADXL335，電流傳感器為ACS755。另外還有一些外圍的小功能，可有可無，不詳述了。

控製驅動PCB圖。
傳感器PCB圖。
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PCB空板。


焊接需要注意的就是——別太馬虎就行。先焊低矮的元器件，再焊大個的！

焊接基本完成。

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連接電機測試。
散熱器。


遙控和語音模塊。
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控製程序部分

網友們的素質都很高，這裏就提一些關鍵部分。一些個人認為有用的代碼附在最後。

流程圖。
平衡車車身角度獲取

選用的傳感器為模擬量輸出，因此隻需要用單片機的AD采集數據後計算出角度值即可，需要注意的是
，采集後的數據直接使用效果會很糟糕。需要再次進行濾波計算，得到一個準確、及時、抗擾動的真實角度數據。調速過程中可以用串口將數據輸出，輔助調試。

計算車輪速度

這裏就是簡單的PID控製車輪轉速
，如果不記得就百度看看。調試參數會花點時間
，剛開始參數別調過大，否則抖動起來有危險！另外需要設置角度過大停機的功能。
獲取轉向數據。

轉向數據為采集轉向電位器而來，采集後的數據進行濾波處理後再用。轉向中間設置一個無效的死區

，也是防止誤動作。


遙控為最普通的4鍵遙控器
，某寶成品。
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語音

語音選用成品語音模塊
，廠家提供完整說明文檔。

溫度

硬件原先選用18b20，很是遺憾這部分程序沒調通，可能原因1：係統必須有多處中斷，並且中斷服務程序比較多
，因而打亂了18b20的時序，加上沒有示波器，因而沒調通。可能原因2：智商問題。

嚐試調試了近2小時無果後改用模擬量溫度芯片LM35D
，電壓直接由電阻分壓而來。

其餘部分可自由發揮。

附：零件工程圖（清晰版工程圖打包下載：http://bbs.cntronics.com/thread-230712-1-1.html ）
最後附上幾組重要代碼，以供參考。點擊下載“賽格威”平衡車重要代碼。

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