????采用陀螺儀穩(wěn)定器技術(shù)??的電動(dòng)車??和無(wú)人機(jī)陀螺儀穩(wěn)定????IMU和飛行控制器介紹??美友13898414 <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px;">采用陀螺儀穩(wěn)定器技術(shù)的電動(dòng)車</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">這輛車就是 Lit Motors 的 C-1 電動(dòng)汽車，它是世界上第一臺(tái)采用陀螺儀穩(wěn)定器技術(shù)的電動(dòng)車。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;"> 該車使用了陀螺儀和電動(dòng)馬達(dá)來(lái)保持平衡。陀螺儀穩(wěn)定器技術(shù)利用的是陀螺儀的定軸性——當(dāng)陀螺儀高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，其自轉(zhuǎn)軸由于慣性保持穩(wěn)定不變，同時(shí)反抗任何改變其自轉(zhuǎn)軸方向的力量。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">這兩個(gè)陀螺儀能夠讓車輛在停止、行駛或轉(zhuǎn)彎時(shí)保持平衡不倒。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">用車?yán)膫?cè)面也不會(huì)倒，即使用 SUV 使勁撞還是不倒。比起一般的自行車、電動(dòng)車、摩托車， C-1 能有效降低交通事故帶來(lái)的傷害。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">除了撞不倒，安全氣囊、電動(dòng)車窗、自動(dòng)控制系統(tǒng)等等 C-1 都有。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">圖片C-1 搭載了超強(qiáng)體驗(yàn)的人工智能系統(tǒng)，只要你提前設(shè)置好程序，用你的智能手機(jī)或者輕擊下方向盤都可以輕松讓這些程序自動(dòng)運(yùn)行，甚至你只需要說(shuō)我冷，C-1 就會(huì)自動(dòng)升高車內(nèi)溫度。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">C-1 還有一大特色是采用了全罩式座艙，設(shè)置了兩個(gè)座位，每個(gè)長(zhǎng) 2.8 米，高 1.4 米，寬 1 米，輪胎可承載重量 360 公斤以內(nèi)的重量。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">動(dòng)力方面，C-1 搭載了額定功率為 20 千瓦 / 26.8 匹的直驅(qū)式電動(dòng)馬達(dá)，這讓 C-1 從 0 加速到 96 公里 / 時(shí)只需 6 秒，極速可達(dá)到 160 公里 / 時(shí)，同時(shí)還能提供達(dá)到約 320 公里的電池續(xù)航能力，每次充電時(shí)間為 4-6 h 。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">C-1 還整合了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，駕駛員只需帶一個(gè) HUD（平視顯示器）就能在擋風(fēng)玻璃上看到虛擬的數(shù)字信息（比如駕車路線、前方路況等）。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">在價(jià)格方面，C-1 售價(jià)為 24000 美元。該公司打算利用 1、2 年 的時(shí)間把 C-1 的售價(jià)降到 16000 美元。而且隨著市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，到 2018 年，C-1 的售</b></p> <p class="ql-block">C-1 還整合了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，駕駛員只需帶一個(gè) HUD（平視顯示器）就能在擋風(fēng)玻璃上看到虛擬的數(shù)字信息（比如駕車路線、前方路況等）。</p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">中國(guó)的科技創(chuàng)新也需要不斷提高/呲牙/呲牙/呲牙6月3日常州電動(dòng)車展會(huì)（常州西太湖博覽中心），年中最大的電動(dòng)車展會(huì)，60輛豪華免費(fèi)大巴迎接經(jīng)銷商，大巴區(qū)域以外的報(bào)銷路費(fèi)并提供免費(fèi)住宿。屆時(shí)愛(ài)瑪四輪、永源、速派奇、宇鋒、金箭、格林豪泰等新品發(fā)布,優(yōu)惠巨大,誠(chéng)邀品鑒</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">浙江將投608億，增建500個(gè)充電站，31萬(wàn)個(gè)充電樁，巨大商機(jī)不容錯(cuò)過(guò)！</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">【2023第七屆浙江國(guó)際新能源汽車工業(yè)展】</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">【2023第七屆廣州國(guó)際充電站(樁)技術(shù)設(shè)備展覽會(huì)】，政府采購(gòu)首選平臺(tái)！目前組委會(huì)已邀請(qǐng)到浙江、廣東、廣西、江西、貴州、云南、福建、海南、湖南、湖北、河南、山東、四川、重慶、安徽、陜西、江蘇、、上海、北京等20多個(gè)省，100多個(gè)市、縣組團(tuán)參加在開展首日與參展商的政府采購(gòu)對(duì)接會(huì)，6月8-10日舉行，正當(dāng)時(shí)宜!天時(shí)、地利、人和！搶占先機(jī)！</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">2023年6月8日，同期高峰論壇，省發(fā)改委及市發(fā)改委主管領(lǐng)導(dǎo)會(huì)蒞臨大會(huì)，就國(guó)家政策、補(bǔ)貼、采購(gòu)等議題進(jìn)行解讀！</b></p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px;">用陀螺儀穩(wěn)定技術(shù)的電動(dòng)汽車</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">航空知多少 | 陀螺儀的工作原理</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">陀螺儀，又叫角速度傳感器，是用高速回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量矩敏感殼體相對(duì)慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個(gè)或二個(gè)軸的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，同時(shí)，利用其他原理制成的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置起同樣功能的裝置也稱陀螺儀。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">陀螺儀的名字由來(lái)</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">陀螺儀名字的來(lái)源具有悠久的歷史。據(jù)考證，1850年法國(guó)的物理學(xué)家萊昂·傅科（J.Foucault）為了研究地球自轉(zhuǎn)，首先發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)中地的轉(zhuǎn)子（rotor），由于它具有慣性，它的旋轉(zhuǎn)軸永遠(yuǎn)指向一固定方向，因此傅科用希臘字 gyro（旋轉(zhuǎn)）和skopein（看）兩字合為“gyro scopei ”一字來(lái)命名該儀器儀表。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">最早的陀螺儀的簡(jiǎn)易制作方式如下：即將一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺放到一個(gè)萬(wàn)向支架上，靠陀螺的方向來(lái)計(jì)算角速度，簡(jiǎn)易圖如下圖所示。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">其中，中間金色的轉(zhuǎn)子即為陀螺，它因?yàn)閼T性作用是不會(huì)受到影響的，周邊的三個(gè)“鋼圈”則會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的改變姿態(tài)而跟著改變，通過(guò)這樣來(lái)檢測(cè)設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)，而這三個(gè)“鋼圈”所在的軸，也就是三軸陀螺儀里面的“三軸”，即X軸、y軸、Z軸，三個(gè)軸圍成的立體空間聯(lián)合檢測(cè)各種動(dòng)作，然后用多種方法讀取軸所指示的方向，并自動(dòng)將數(shù)據(jù)信號(hào)傳給控制系統(tǒng)。因此一開始，陀螺儀的最主要的作用在于可以測(cè)量角速度。</b></p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px;">航天知識(shí)知多少</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">陀螺儀的基本組成</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">當(dāng)前，從力學(xué)的觀點(diǎn)近似的分析陀螺的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把它看成是一個(gè)剛體，剛體上有一個(gè)萬(wàn)向支點(diǎn)，而陀螺可以繞著這個(gè)支點(diǎn)作三個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以陀螺的運(yùn)動(dòng)是屬于剛體繞一個(gè)定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，更確切地說(shuō)，一個(gè)繞對(duì)稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的自轉(zhuǎn)軸有角轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，這種裝置的總體叫做陀螺儀。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">陀螺儀的基本部件有:陀螺轉(zhuǎn)子（常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來(lái)使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并見(jiàn)其轉(zhuǎn)速近似為常值）；內(nèi)、外框架（或稱內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu)）；附件（是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等）。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">陀螺儀的工作原理</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">陀螺儀偵測(cè)的是角速度。其工作原理基于科里奧利力的原理：當(dāng)一個(gè)物體在坐標(biāo)系中直線移動(dòng)時(shí)，假設(shè)坐標(biāo)系做一個(gè)旋轉(zhuǎn)，那么在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，物體會(huì)感受到一個(gè)垂直的力和垂直方向的加速度。</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">臺(tái)風(fēng)的形成就是基于這個(gè)原理，地球轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)大氣轉(zhuǎn)動(dòng)，如果大氣轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到一個(gè)切向力，便容易形成臺(tái)風(fēng)，而北半球和南半球臺(tái)風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向是不一樣的。用一個(gè)形象的比喻解釋了科里奧利力的原理。</b></p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px;">陀螺儀的基本組成</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">陀螺儀的兩大動(dòng)力特性</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">陀螺儀是一種既古老而又很有生命力的儀器，從第一臺(tái)真正實(shí)用的陀螺儀器問(wèn)世以來(lái)已有大半個(gè)世紀(jì)，直到現(xiàn)在，陀螺儀仍在吸引著人們對(duì)它進(jìn)行研究，這是由于它本身具有的特性所決定的。陀螺儀最主要的基本特性是它的定軸性（inertia or rigidity）和進(jìn)動(dòng)性（precession），這兩種特性都是建立在角動(dòng)量守恒的原則下。人們從兒童玩的地陀螺中早就發(fā)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺可以豎直不倒而保持與地面垂直，這就反映了陀螺的定軸性。研究陀螺儀運(yùn)動(dòng)特性的理論是繞定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)剛體動(dòng)力學(xué)的一個(gè)分支，它以物體的慣性為基礎(chǔ)，研究旋轉(zhuǎn)物體的動(dòng)力學(xué)特性。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">定軸性（inertia or rigidity）。當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在沒(méi)有任何外力矩作用在陀螺儀上時(shí)，陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變，即指向一個(gè)固定的方向；同時(shí)反抗任何改變轉(zhuǎn)子軸向的力量。這種物理現(xiàn)象稱為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性。其穩(wěn)定性隨以下的物理量而改變：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量愈大，穩(wěn)定性愈好；轉(zhuǎn)子角速度愈大，穩(wěn)定性愈好。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">進(jìn)動(dòng)性（precession）。當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，若外力矩作用于外環(huán)軸，陀螺儀將繞內(nèi)環(huán)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；若外力矩作用于內(nèi)環(huán)軸，陀螺儀將繞外環(huán)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。其轉(zhuǎn)動(dòng)角速度方向與外力矩作用方向互相垂直，這種特性，叫做陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性。進(jìn)動(dòng)角速度的方向取決于動(dòng)量矩H的方向(與轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)角速度矢量的方向一致)和外力矩M的方向，而且是自轉(zhuǎn)角速度矢量以最短的路徑追趕外力矩。</b></p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px;">陀螺儀的動(dòng)力特性</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">陀螺儀在航天航空中的應(yīng)用</b></p><p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">飛機(jī)在空中飛行與在地面運(yùn)動(dòng)的交通工具不同，它具有各種不同的飛行姿態(tài)。這指的是飛機(jī)的仰頭、低頭、左傾斜、右傾斜等變化。飛行姿態(tài)決定著飛機(jī)的動(dòng)向，既影響飛行高度，也影響飛行的方向。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">低速飛行時(shí)，駕駛員靠觀察地面，根據(jù)地平線的位置可以判斷出飛機(jī)的姿態(tài)。但由于駕駛員身體的姿態(tài)隨飛機(jī)的姿態(tài)而變化，因此這種感覺(jué)并不可靠。例如當(dāng)飛機(jī)轉(zhuǎn)了一個(gè)很小角度的彎，機(jī)身傾斜得很厲害，駕駛員一時(shí)不能很快地調(diào)整好自己的平衡感覺(jué)，從而不能正確地判斷地平線的位置，就可能導(dǎo)致飛機(jī)不能恢復(fù)到正確的飛行姿態(tài)上來(lái)。還有飛機(jī)在海上做夜間飛行，漆黑的天空與漆黑的大海同樣都會(huì)閃爍著星光或亮光。在這茫茫黑夜中很難分辨哪里是天空，哪里是大海，稍有失誤，很容易就把飛機(jī)開進(jìn)海中。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">在飛機(jī)發(fā)明后不久，陀螺儀就被用到了飛機(jī)上。把陀螺儀的支架和機(jī)身連在一起，它的轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面，有一根橫向指示桿和轉(zhuǎn)子軸垂直交叉相連。飛機(jī)可以改變飛行姿態(tài)，但轉(zhuǎn)子軸會(huì)始終指向地面，橫向標(biāo)示桿就始終和地平線平行，它在儀表中被叫做人造地平線，這個(gè)儀表被稱為地平儀，也叫姿態(tài)指引儀。這塊儀表能夠顯示出一條不隨著飛機(jī)的俯仰、傾斜而變動(dòng)的地平線。在表上這條線的上方即為天，下方即為地。天與地都分別用不同的顏色予以區(qū)別，非常醒目。</b></p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">在實(shí)際飛行時(shí)，駕駛員在任何時(shí)都應(yīng)相信地平儀指示出的飛行姿態(tài)而不是相信自己的感覺(jué)判斷，從而避免因飛機(jī)的劇烈俯仰傾斜動(dòng)作導(dǎo)致的判斷失誤，這樣才能保證飛機(jī)安全飛行。</b></p> <p class="ql-block" style="text-align:center;"><b style="font-size:22px;">陀螺儀在航空技術(shù)上應(yīng)用</b></p>