Σχεδιασμός και ανάπτυξη οχήματος τύπου Segway.

Abstract

Η παρούσα εργασία περιγράφει την ανάπτυξη και κατασκευή ενός δικύκλου αυτόματου οχήματος εξισορρόπησης, τύπου SEQWAY, που διατηρεί τη δική του ισορροπία και αυτή του επιβάτη. Είναι εξοπλισμένο με έναν σταθερό άξονα και τιμόνι σχήματος Τ τοποθετημένα σε μια πλατφόρμα η οποία συγκρατεί επίσης δύο παράλληλους τροχούς. Η ρύθμιση της ταχύτητας της περιστροφής των τροχών πραγματοποιείται μέσω ενός συστήματος κλειστού βρόχου με αντιστάθμιση PID. Το όχημα είναι εξοπλισμένο με διάφορους αισθητήρες, γυροσκόπιο, επιταχυνσιόμετρο, διακόπτες, ποτενσιόμετρα κτλ. , ώστε να αντιλαμβάνεται τους χειρισμούς του οδηγού. Ένας μικροελεγκτής ARDUINO είναι υπεύθυνος για την επεξεργασία όλων των εξωτερικών πληροφοριών, έτσι ώστε ελέγχοντας κατάλληλα την κατεύθυνση και την ταχύτητα κάθε ενός από τους δύο κινητήρες ξεχωριστά, να κρατήσει το όχημα αλλά και τον οδηγό σε όρθια θέση. Η κατεύθυνση καθώς και η ταχύτητα του οχήματος εξαρτώνται αποκλειστικά από την κλίση του σώματος του οδηγού μπρός πίσω, αλλά και του τιμονιού δεξιά ή αριστερά. Τα οχήματα Segway μετακινούνται, στέκονται και χειρίζονται σύμφωνα με τη δυναμική (κλίση) του ανθρώπινου σώματος.

The present project presents and describes the development and construction of a SEQWAY type vehicle, which maintains its own balance and that of the passenger. It is equipped with a fixed shaft and T-shaped steering wheel mounted on a platform that also holds two parallel wheels. Wheel speed adjustment is performed via a PID closed loop. The vehicle is equipped with various sensors, gyroscope, accelerometer, switches, potentiometers etc. in order to understand the driver's handling. An ARDUINO microcontroller is responsible for processing all external information so that by properly checking the direction and speed of each of the two motors separately, keep the vehicle and the driver in an upright position. The direction and speed of the vehicle depend exclusively on the inclination of the driver's body towards the rear and the steering wheel to the left or right. Segway vehicles move, stand and operate according to the dynamic (gradient) of the human body.