Facile construire a self balancing electric skateboard

Qu'est-ce que c'est?
Double roues skateboard qui fonctionne comme un Segway. Planches à roulettes électriques existent déjà avec les roues arrière. Plan ici était de construire quelque chose comme un Segway, mais sous la forme d’une planche à roulettes. Il sait où est le « up » via une combinaison de gyroscope et capteurs accéléromètre, en utilisant un filtre (pas gratuit) complémentaire qui lit et combine les données à la fois et 100 fois par seconde. Volant en main par un interrupteur simple contrôleur (ou un Nunchuck Wii réorganiser comme dans les photos si vous êtes plus ambitieux).
Photo du haut est "compacte" version originale avec deux batteries au plomb-acide et roues pleines. Photo du bas est version de non-donc-facile-construction 2013, sur pneumatiques et batteries LiFePO4 de Headway juste pour voir jusqu’où je pouvais pousser ce concept global. Plus sur le nouveau est ici : https://sites.google.com/site/onewheeledselfbalancing/Home/18-2013superskate

Mise à jour au sujet de l’IMU et CODE (décembre 2014) :
Ce Instructable est un peu vieux maintenant et le Mio utilisé n’est plus disponible. C’est pourquoi j’ai enlevé les pages qui décrivent le code et le câblage de l’IMU que ce sont les gens confus.

Si vous utilisez un IMU de 6DDL Sparkfun numérique (ce qui est beaucoup plus facilement disponible) puis pour obtenir des instructions sur la façon de l’utiliser avec un Arduino, pour contrôler une self-balancing planche à roulettes, avec le code, puis regardez ce nouveau Instructable moi ici :

Il y a aussi un scooter, j’ai fait inspiré dans les années 1970 Raleigh Chopper avec logiciel (décembre 2014) mis à jour en utilisant le même Mio numérique facilement disponible de Sparkfun : Raleigh Chopper inspiré Self-balancing scooter.

Si vous voulez construire un grand monocycle vérifier celui-ci, j’ai construit avec deux amis pour le concours de Hackaday 2014, appelée la MediCycle : http://hackaday.io/project/1156-Medicycle---Urban-...

Puis-je acheter un prêt construit ?
Eh bien, regarde comme si vous le pouvez maintenant. L’allemande S-Walker semble étrangement familier !
http://www.s-Walker.com/index.php/de/Products/Board

Il y a aussi le skateboard roues unique « One-Wheel » qui était un projet Kickstarter récent : One-Wheel

Pour un monocycle électrique bon, vous pouvez acheter celui-ci russe très récente (environ 1000$ US) de départ : Monocycle électrique russe

Comment est-ce qu’il ne reste niveau ?
Il commande les moteurs de roue pour les roues restent toujours sous votre centre d’équilibre, comme un manche à balai sur le bout du doigt l’équilibrage. Ceci s’appelle un système de contrôle « PID » et est utilisé pour toutes sortes de situations de contrôle. Pense que des fusées Apollo 363 pieds de haut, utilisé dans les atterrissages de lune...
Q: Comment se fait-il qu’ils n’a pas tomber juste quand ils ont décollé ? Ils ont décollé incroyablement lentement pour les premières secondes, ailerons n’auraient aucun effet, beaucoup plus lent que les lancements de la navette. Regardez cette vidéo - il faut un complet 10secondes juste pour arriver à 100m et clair de la tour de lancement :
http://www.youtube.com/watch?v=_PEGi3k6yNQ
R: ils avaient des moteurs montés sur des montures pivotants hydrauliquement contrôlées par un système de contrôle PID (beaucoup d’électronique analogique, je pense que trop impliqué). Taux d’échec système première étape orientation prévue était env. 1 à 256, qui était considéré comme un risque acceptable (!)

Rappel des faits :
En 2008 j’ai vu une vidéo de YouTube par Ben Smithers de ses roues un auto équilibrage de planche à roulettes filant autour d’un parc de stationnement à Norwich UK. http://www.robosys.co.uk/ Vidéo : http://www.youtube.com/watch?v=HGbbag9dklU
Il s’avère qu’il était un ingénieur de système contrôles des voitures du Lotus - ce qui est logique.
Voir aussi Trevor Blackwell'
Pendant ce temps, j’ai voulu m’enseigner la programmation de microcontrôleur et, totalement sous-estimé la tâche, pensé que ce serait un grand plaisir pour ce faire. Avantage des véhicules à deux roues est qu’ils tourner plus facilement et peuvent tourner et équilibre même quand il est stationnaire - qui est amusant. J’ai (utilisé pour) préfèrent skateboards segway clones car vous sautez juste si ça ne va pas sans s’emmêler dans le guidon.

Pourquoi une Instructable ?
Ayant appris des leçons la dure, j’ai pensé qu’il serait intéressant de repenser le projet autour d’un microcontrôleur Arduino, puis, voyant comment peu coûteux et facile-construction je pourrais éventuellement faire. Quelque chose comme ceci n’est pas pour les débutants de l’Arduino, ni est-il si « facile » mais c’est aussi facile qu’une machine à équilibrer automatique avec réalisme jamais va se faire.

Qualifications :
Projets comme celui-ci se prêtent à être construit comme une équipe. Quelques exemples ci-dessous ont été construits comme des projets de collège. Il y a
i) certains électronique (ne pas faire des circuits imprimés, il suffit de câblage et de brasage) à maîtriser,
II) certains fabrication mécanique ; Cette version est conçue pour n’exiger aucune soudure, juste écrous des boulons et des boiseries. Pignons/axes/roulements de roue/venir en tant qu’unité (ensembles de roue arrière de scooter électrique).
III) des émissions ; les programmes (Arduino croquis) vous avez besoin, y compris ceux pour aider à déboguer, sont attachés (P43 - 47).
Il y a ; Testeur de IMU, interrupteur à bascule soldes-rien-sinon, testeur de moteur, orienté et potentiomètre piloté les exemples de code.

Combien ça coûte?
J’ai réalisé lorsque leur coûtant jusqu'à que le coût d’un individu équilibrant robot ne serait un peu inférieur à celle d’un petit tour sur la machine, donc je suis allé pour une machine à rouler sur ! Pour moi le coûtait environ équivalent 300 $ PLUS quel que soit les piles, vous choisissez d’utiliser. Je recommande de commencer avec des batteries au plomb-acide puis faire des améliorations plus tard une fois que vous avez une machine de travail.

Pourquoi le faire ?
i) pour le défi de faire quelque chose d’original. Planches à roulettes Segway ont été inventés en principe mais il y a une marge énorme d’amélioration.
II) de faire quelque chose qui est pratique et intuitif de rouler est tout un défi en termes de logiciel/électroniques et fabrication/emballage. Ne peut pas tout faire sur un ordinateur. Finalement vous devez réellement construire quelque chose puis il améliorer progressivement. Malgré le mythe des moments de « Eureka », la vérité est que c’est ainsi que la plupart des innovations proviennent, par lent développement progressif et de dur labeur. Edison n’a pas inventé l’ampoule électrique. Il a développé la première ampoule pratique.
III) pour vous informer, vous pourriez devenir un expert, qu'il n’y a pas de manuels scolaires donc vous poussent vraiment dans l’inconnu avec chaque machine que vous faites mondial. Peu de choses comme un amateur individuel permettre de vraiment le faire.
IV) ces machines sont vraiment amusant à conduire !

Cette instructable :
Il y a un grand nombre de pages dans le présent. C’est délibéré, si vous êtes sérieux au sujet de construire un, alors vous avez besoin à chaque étape documenté.

Informations complémentaires :
J’ai documenté toutes mes machines bonnes et mauvaises sur un autre site ici :
http://sites.google.com/site/onewheeledselfbalancing/

Je peux faire cela comme un beginnner ?
La fabrication a été délibérément gardée vraiment simple.
La soudure entre les capteurs et la carte arduino doit être de bonne qualité !
Si vous êtes nouveau sur Arduino je recommanderais d’acheter un kit de démarrage Arduino. Ceux-ci viennent avec quelques accessoires capteurs etc. et un ensemble d’environ 12 tutoriels. Travailler à travers eux tous (environ 2 jours de travail) et lire un livre de débutants à Arduino. Vous serez alors prêt.

Puis-je construire un clone SegwayMD ?
Oui. Groupe de SciTech australien ont construit une machine très faible coût en utilisant une version du code de ce Instructable Arduino :
Voici également le chaume non-Way Segway en utilisant mon code presque inchangée : http://www.youtube.com/watch?v=R4ax3N0UW38 et, plus récemment, le Chacal : chacal

A quiconque construit un ?
Actuellement les âges varient de 12 ans à 81 ans.
Ce Instructable est plus d’un an maintenant, donc oui, en effet, les gens ont. Voici quelques uns que je connais :
1) skateboard : http://www.youtube.com/watch?v=kSW7YXLCjqk
2) skateboard : http://www.youtube.com/watch?v=u-uUidBZEnM
3) le Velociryder : http://www.youtube.com/watch?v=xvfUIxusPZw&feature=player_embedded
4) grand bord video - Buffalo State College principal de projet : http://www.youtube.com/watch?v=FEaTxahyQxc
5) Conseil un autre fondé sur ce Instructable : http://www.youtube.com/watch?v=vhbH_AmIKZA&feature=related
6) A bord basé sur vieux premières parties de robotique + code de cette instructable (première robotique a été lancé par Dean Kamen, qui a aussi inventé le Segway, pour inciter les jeunes à s’intéresser à la technique): http://www.youtube.com/watch?v=Vh9LpNQ_S0k&feature=related
7) fibre de carbone siège d’auto avec 2 - le SciChair de course : http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=HtivH7INpZ4
8) plate-forme autonome de Carey, bonne vidéo : http://www.youtube.com/watch?v=ngMJcxeB7og
9) vraiment cool vidéo (sur le chemin du haut de la falaise au bord de la mer): Skate auto-balancé http://www.youtube.com/watch?
10) le Comité de KSLURP de Malaisie : http://www.youtube.com/watch?v=x3O2NkjJOlg
11) le MIT Seboard, clip vidéo : http://www.youtube.com/watch?v=zZQb-w_wyhM
12) la SITWAY assis machine par le monsieur âgé de 81 an ci-dessus, avec la vidéo :
13) celui-ci n’a rien à voir avec moi, mais est un tel projet inspirant vraiment cool je l’inclure ici, la planche à roulettes basculant, avec moteurs moyeu et un système de suspension : http://www.youtube.com/watch?v=WsYukdSO64A&feature=player_embedded
14) neuf wheeler de cosmos équipe avec quelques informations techniques et de la vidéo ici : http://teamcosmos.com/skateone/index.shtml

Domaines potentiels d’amélioration
Ce serait cool si les gens ont pris cette conception et amélioré sur elle.
La seule façon je peux envisager encore des améliorations en termes de réduction de poids et compacité sur ma conception de 2013 avec des cellules de progrès et pneumatiques serait comme suit :
a) faire le cadre alliage soudé.
b) les moteurs de scooter bon marché sont assez lourds pour utilisation tout aussi puissant mais plus léger, plus petit combat robot moteurs.
c) pour réduire la longueur et faire encore plus compacts, quelqu'un, dire un mech eng étudiant, pourrait concevoir un moteur moyeu soigné pour chaque roue à l’aide d’engrenages épicycloïdal.

REMARQUE :
Vous générez ces à vos propres risques. Si incliné elles accéléreront pour corriger l’inclinaison. Si vous n’êtes pas sur la carte, cela signifie qu’il peut voler à travers une salle ou dans votre tête. C’est pourquoi vous devez avoir un interrupteur d’urgence main qui coupe le courant si vous laisser allez de lui. S’il développe une faute, il n’a pas plusieurs systèmes redondants comme un véritable segway, très probablement que vous tombera ! Le code n’est pas garanti contre tous les bogues. Si vous ne me croyez pas Voici une vidéo de Clint Rutkas développement d’une machine similaire, également avec quelques trous dans les murs de son appartement ! http://Vimeo.com/2013773

Amusez-vous. Traitez-la comme une aventure. Une fois que vous l’obtenez pour équilibrer il y a plusieurs façons de l’améliorer.

John

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