Trådlös Glove-Controlled elektriska Mountainboard: En analys (3 / 3 steg)

Steg 3: Vanliga frågor

Vad gör din idé unik?
Tja, älskar jag att surfa och skimboard; Det är en ren glädje jag får från ridning en våg, men rida en skateboard med lös lastbilar har varit det närmaste jag har gått till det leva i Illinois. Det är en besvikelse att vara instängda i Mellanvästern och den metoden är bara inte samma som ridning en våg. Samtidigt har en styrelse köra av sig själv är en start, andra elektriska styrelser där ute är stela, raka skateboard medan min är en böjbar, stark mountainboard. Mountainboards är tänkta att missbrukas och absorbera massor av rörelse du får från en ojämn terräng, så det känns verkligen som jag glider fram på gatan. Hur lastbilar är kopplade till styrelsen också tillåta mig att ha en lägre tyngdpunkt, som verkligen ger mig möjlighet att tälja gatan och verkligen ge mig känslan av att jag får när jag surfa. Min idé är också unik på grund av den teknik som man använder. Alla brädor jag kom över används teknik av det sist århundradet, från borste motorer till blybatterier. Bly-batterier kan vara ca 15 pounds per batteri och en pensel motor kan väga omkring 10 pounds. Jag använde ett litium järn fosfat batteri, en batteriteknik som leder utvecklingen inom bilindustrin hybrid. Batteriet jag plockade är endast 6 pounds, har cirka 240 watt timmar, och jag också använt en borstlös motor som väger ungefär 3 pounds och har omkring 2 hästkrafter. Mitt projekt är också unikt eftersom den använder en trådlös handske kontroll som jag byggt. Jag böja bara en flexibel sensor med mina fingrar och styrelsen ändrar hastigheten baserat på hur långt jag böja sensorn.

Vad var ditt mål att göra detta projekt?
När jag först började det, var mitt mål att utforma ett trick board där jag kunde göra 180's och hoppa ner för trappor. Efter att ha insett hur tung styrelsen skulle vara och riskerna med försöker dessa tricks, jag gick med en annan metod: designa styrelsen för enbart att komma runt. Mitt mål var då bara ha en styrelse köra på El och använda avancerad teknik för att göra det den starkaste och lättaste styrelsen ute.

När började du att göra projektet och hur lång tid tog det dig att slutföra?
Jo jag kom med idén sen November 2009 men började faktiskt bygga projektet i början av februari 2010. Jag visste vad jag ville styrelsen att göra, men jag visste inte exakt hur man ska gå tillväga när det gäller design. Jag tillbringade veckor forskar för närvarande på marknaden, vad är och inte är för närvarande på att utnyttjad, olika mönster, och sedan efter ett tag jag just beslutat att börja bygga sak. Det tog en och en halv månad att få styrelsen arbetar, från konstruktion till felsökning elektroniken. Det första var kontrollerad med en PlayStation 2 handkontroll, men jag bestämde mig under våren 2010 att få det att fungera med en handske. Det tog några veckor att forska, designa, bygga, och felsöka handsken och få det att fungera med styrelsen.

Hur gick du på att starta att välja material du behövde?
Tja, var det svårt. Det fanns många beroende variabler som bestäms hastigheten på styrelsen: utväxling, spänningen i batteriet, högsta styrelse varvtal, vridmoment på motorn, vikten av styrelsen, och maximat som rusas av motorn. Detta var den främsta orsaken som det tog mig lång tid att ens börja bygga styrelsen. Jag hade ständigt frågor flyter runt i mitt huvud: om jag vill gå långsammare än önskad hastighet, bör jag göra utväxlingen större? Jag kunde ha samma effekt genom att bara köpa ett batteri med en mindre spänning, eller jag kunde även köpa en motor som har en lägre varvtal. Om jag får ett batteri med mindre spänning, skulle den nya vikten göra det accelerera snabbare? Min bristande erfarenhet gjort bestämma vad som ska få lite överväldigande och kanske ledde mig att overanalyze allt. Efter forska och planera för 2 månader (November 2009-januari 2010), sa jag bara "tillräckligt planering. Jag kommer att vidta åtgärder eller denna idé kommer bara stanna som en idé." Det var svårt för mig att acceptera det faktum att prototypen inte skulle vara den perfekta en, men det var en stor läxa att lära i efterhand. Allt du behöver är en modell att arbeta med och därifrån, du vet hur din 2.0 ska se ut! Trots allt, jag kan ha gjort alla perfekta beräkningar på papper, men som representerar inte hur projektet faktiskt skulle uppträda. Jag är glad att jag inte overanalyze för länge eftersom det visade sig att det ingen spelade roll så mycket som jag trodde.

Hur valde du motorn?
När jag gjorde ursprungligen forskningen över hur jag skulle få min styrelse flyttar, tittade jag upp olika motorerna som finns där ute. Vänder ute var något som kallas borstlösa motorer, motorer mycket effektivare och lättare än borste motorer. Borste motorer inte har ett linjärt samband mellan RPM och inspänning och sluta inte snurrar så mycket för varje extra volt som du skickar genom den. Borstlösa motorer har dock även en Kv rating som betyder spänning per RPM. Sedan valde jag en outrunner brushless motor eftersom den har mer vridmoment. Outrunners vs inrunners har olika attribut på grund av placeringen av de permanent magneterna: http://en.wikipedia.org/wiki/Outrunner

Nu när jag vet vilken typ av motor som jag ville, jag var tvungen att räkna ut vad Kv betyg jag ville. Jag var tvungen att använda vissa rudimentära Newtons fysik för att räkna ut hur mycket energi som jag skulle behöva att accelerera vid en viss hastighet och hur snabbt jag ville vara på en bestämd tid. Jag minns nu gå en tom parkeringsplats, sätta tejp på marken för att mäta 10 fots mellanrum och jag skulle skjut mig så snabbt jag kunde på min skateboard och skulle titta på min klocka att spela in de gånger jag passerade genom bitar av tejp för att räkna ut exakt hur snabbt jag snabbare och hur fort en person på en skateboard går vanligt. Jämföra mina resultat med acceleration och högsta hastighet elektriska skateboard på marknaden, hade jag en idé om hur fort jag ville påskynda.

Det enda jag behövde för att räkna ut var utväxlingen. Efter slutligen plocka batteriet som ville jag, jag hade vissa motorer jag kunde välja från, och efter räkna ut de maximala redskap som jag kunde använda, jag valde den motoriska och utväxlingen (som slutade att vara tror jag 1:9). Några månader senare, min ombord slutat fungera och jag trodde att min motor inte fungerade. Det visade sig var min motor controller, men hursomhelst jag ville ha en motor med mer vridmoment och med hälften Kv betyg eftersom den första motorn max hastighet var sinnessjuk. Jag slutade köpa en borstlös outrunner motor från Slot & Wing Hobbies, en mycket trevlig hobby butik i Champaign precis vid Statens väg 84 (http://www.slotandwing.net/). Ja, motorn är definitivt overkill, men jag skulle hellre betala mer och inte behöva oroa sig för en motor att få skadade på lång sikt.

Jag arbetar på ett liknande projekt. Skulle du rekommendera att jag får en 25.6V batteripaket eller en 36V en?
Jag var tvungen att försöka räkna ut också och det beror på vilken typ av motor som du använder, hur fort du vill gå, utväxling, hur mycket du vill spendera, etc. Eftersom VARVTALET på borstlösa motorer är linjärt relaterad till spänning, finns det en slags relation mellan dem som gör att välja batteriet inte så stor av en affär, även om det är trevligare för din motor beroende av spänning att påskynda i motsats till nuvarande. Så till exempel Kv rating var 10 Kv och vi använde ett batteri med 10 volt, då vi ska få 100 RPM. Det kommer fortfarande snurra 100 RPM om batteriet var 20 volt men betyget var 5 Kv.

Efter att ha arbetat på mitt projekt, hittade jag 25.6V vara bäst för mig. Motorer kan få till en låg Kv, men de är generellt mycket dyrare eftersom de är mycket tunga. Dessa motorer är allmänt köpte när personen behöver en motor med massor av vridmoment. Också, du vill inte för hög för en utväxling heller eftersom projektet kunde få alla dungen. På grund av detta, jag gjorde några beräkningar och fann att med min given Kv, utväxling som jag var tvungen att använda, och jag ville inte överskrider intervallet 12-15 mph, åkte jag med 25.6V batteripaket.

Så jag vet att jag ger inte en definitiv rekommendation, men det beror bara på många andra faktorer. Brukar gå med batteriet med en högre spänning, men beroende på vad det är du vill göra, kan den högsta spänning du vill bara vara 25.6V pack.

Hur valde du den motor controller?
Detta var ja lättare att göra eftersom jag visste att den maximala spänningen mitt batteri kunde utgång var 26 volt, och jag såg att circuitbreaker kopplade till styrelsen skulle stänga om det fanns någonsin mer än 50 ampere går igenom, så jag hade en idé om vilken typ av motor controller som jag behövde.

Var fick du den switchen för din styrelse?
Jag gick till den ECE service butiken i Everitt Lab att leta efter en växel som kunde hantera höga ampere. Tja, hittade de en!

Hur har du väljer vilket batteri du använde?
Jag undersökt många olika typer av batterier, hur de används, när de används, energitäthet, cykel liv, värde, etc. Jag läste hur litium batterier hade stor potential, men fann att Litium polymer batterier är mycket farliga och jag säker skulle inte vilja något sådant hända medan jag rider (http://www.youtube.com/watch?v=-DcpANRFrI4 & t = 0m42s). Jag läste sedan hur hybrid bilindustrin accepterade använder litium järn fosfat för sina bilar, och att jag var en tydlig indikation på att dessa batterier var säkra och vägen att gå. De är dyrare, men de har en utmärkt energitäthet förhållanden och är mycket lätt för den energi som de innehåller. Den jag köpte var endast ca 6 pounds och har en 2 000 livslängd.

Hur länge räcker batteriet sista?
Jo tror jag det skulle kunna gå ca 45 minuter till en timme non-stop. Jag minns för att komma till mina klasser och jag gick en fullständig två dagar utan laddning det (även om när jag var på väg till min lägenhet, jag gjorde det där just exakt nu att mitt batteri dog).

Har du problem med att det är en-hjulsdrift?
Inte alls! Jag vet det låter konstigt, men min ombord inte sluta vrida ett sätt på grund av det en-wheel drevet.

Har du överväga att göra det till något annat än en-hjulsdrift?
Ja, men saken är att gör det tvåhjulsdrivna skulle innebära med en differential för att hålla hjulen från att glida. Om du undrar vad jag pratar om, har hjulen olika vinkelupplösning hastigheter. Här är en bra tutorial på hur differential redskap arbete: http://www.youtube.com/watch?v=K4JhruinbWc.

Hur snabbt går din styrelse?
Det brukade Jo gå omkring 25 miles per timme, men jag har bara gått som snabbt två gånger på en tom parkeringsplats. Jag minns att hålla fast vid min controller för liv och knästående att hålla min tyngdpunkt, och det var tillräckligt för att säga "Okej jag fick njuta av den upplevelsen. Kommer inte att göra det när som helst snart." Med en mountainboard med lastbilar så lös som det, kan du sluta allvarligt skadade i bästa händer det rusat. Jag har ändrat min motor eftersom jag trodde den andra en bröt, men det visade sig var det motoriska styrenheten ger mig problem hela tiden. Det var bra ändå eftersom den nya motorn har hälften av Kv rating, så den maximala hastigheten är nu säkert att åka någonstans, som är cirka 12 miles per timme.

Hur kan jag komma igång på att göra ett sådant här projekt?
Väl för att starta, känns inte som du kommer att skapa något sådant i en dag eller två. I själva verket ta de flesta cool projekt många långa timmar av hårt arbete och uthållighet. Dock kan du awesome inkrementella framsteg och det är vad jag kommer att förklara just nu. Jag tror för det första är ett bra sätt att börja arbeta med en Arduino Duemilanove. Du kan hitta många awesome projekt på www.hackaday.com, www.hacknmod.com, etc. som använder microcontrollers. För att lära sig programmera, ska du definitivt besöka www.thenewboston.com eftersom det finns så många gratis tutorials på programmeringsspråk. Om du vill lära dig lite om el, har www.khanacademy.com gratis video föreläsningar som kan gynna dig. Google är din vän (i detta fall) så är Wikipedia. Verkligen, all information är ute och om man tittar tillräckligt hårt, du kan lära dig allt det här.

Andres, du fortfarande inte har svarat på frågan! Hur kommer jag igång med detta projekt?
Jag känner att jag skulle göra dig en otjänst genom att berätta dig steg för steg hur man gör projektet. Jag tror alla verktyg till ditt förfogande och du ens har en fördel av att verkligen ha sajter som www.khanacademy.com och www.thenewboston.com som kan hjälpa dig i din strävan att arbeta på riktigt spännande projekt! Men om du verkligen vill mig ge er ett slags guide, är här det.

Steg 1: Bli bekant med arbetar på en mikrokontroller och att kunna programmera den.
Steg 2: Har gränssnittet mikrokontroller med omvärlden. Detta är vad sensorer är för, och www.sparkfun.com är definitivt en plats som du bör veta om. Åh, och www.digikey.com är bra också!
Steg 3: Bygg en kabelansluten handkontroll. Allt du behöver göra för att detta är bara har en krets med ett batteri, en potentiometer, motstånd att få ner spänningen för LED så det inte bränner och små sladdar. Du vill skicka den variabla spänningen till mikrokontroller.
Steg 4: Använda Arduino's A/D-omvandlare bibliotek att ta i den variabla spänningen och ut en PWM-signal. Detta är vad styr hastigheten på en borstlös motor controller (och RC's i allmänhet, eller åtminstone vad jag vet).
Steg 5: Att kunna snurra en motor med det

Är att det?
Japp! Jag hoppas alla dina frågor har besvarats och att detta har inspirerat dig att verkligen försöka göra verklighet av dina idéer. Jag kan förstå vad Nikolas Tesla menade när han sa: "Jag tror inte det är någon spänning som kan gå genom det mänskliga hjärtat sådär kände av uppfinnaren som han ser några skapandet av hjärnan utspelar sig till framgång... Sådana känslor gör en man glömmer mat, sömn, vänner, kärlek, allt. "

Så jag önskar er lycka till, och kom ihåg att du har allt behöver du till ditt förfogande. Världen är ditt ostron och du kan förändra världen som du tycker passar om du har satsningen på att göra så. Lycka till på din framtida strävanden, och hålla kontakten också! Jag skulle vilja se vilken typ av awesome projekt ni hamna arbetar på. Du fick min info: www.agballen.com/contact. Senare!