Che cos'è un hoverboard, come funziona e la tecnologia che c'è dietro uno skateboard elettrico.

Che cos'è un hoverboard, come funziona e la tecnologia che c'è dietro uno skateboard elettrico.

L'hoverboard, o più precisamente uno scooter autobilanciato detto anche skateboard elettrico, hanno iniziato a vedere la loro commercializzazione dal 2015. Negli ultimi anni il loro utilizzo è aumentato esponenzialmente, anche grazie agli incentivi statali per favorire la mobilità sostenibile. Infatti non è insolito vedere bambini e adulti utilizzare skate elettrici per strada e nelle piste ciclabili.

La domanda di questi dispositivi è diventata talmente alta che diverse aziende si sono dedicate alla loro produzione. Ciò ha permesso di creare hoverboard per tutte le fasce d'età e per tutte le tasche.

Esistono hoverboard a prezzi contenuti, come gli Hoverboard Nilox e Decathlon, fino ad arrivare anche a dispositivi creati e commercializzati da grandi marchi come gli Hoverboard Lamborghini.

In questo articolo analizzeremo il funzionamento di un hoverboard parlando di tutte le componenti di cui è composto e il ruolo che ricoprono per consentire l'utilizzo del prodotto. Ecco i punti che andremo ad affrontare:

 

Il principio d'utilizzo dell'hoverboard

Il principio su cui si basa l’hoverboard è il baricentro.  L’hoverboard per funzionare deve capire in ogni istante dove si trova il centro di gravità dell'utilizzatore. Questa informazione gli viene trasmessa dall’accelerometro e dal giroscopio.

Qualunque modifica al centro di gravità, anche la più piccola, viene immediatamente rilevata e trasmessa al motore che fornisce una contro pressione alle ruote per mantenere il pilota sempre in posizione verticale.

Gli hoverboard sono costruiti in modo tale che ciascuna delle ruote abbia il proprio giroscopio, sensore di inclinazione e sensore di velocità. Sono posizionati sotto il telaio dove l'utilizzatore posiziona i piedi.

Una volta che l'utente posiziona i piedi sulla tavola, il giroscopio fornisce i dati alla scheda logica ogni qualvolta l'utente si inclina in avanti o all'indietro. Quando non si inclina, il sensore IR, che si trova sotto il posizionamento del piede, fornisce dati alla scheda logica per non muoversi e non far funzionare il motore. Percependo la pressione sui poggiapiedi l'hoverboard si muoverà di conseguenza.

Le componenti di uno scooter autobilanciato

Per comprendere il funzionamento di un hoverboard è doveroso conoscere le varie componenti di cui è formato. Queste componenti lavorano in sincrono permettendo il movimento.  Queste componenti sono:

  • Due ruote con due motori e due sensori IR;
  • Due giroscopi;
  • Due sensori di inclinazione / velocità;
  • Una scheda logica;
  • Un pacco batteria;
  • Un interruttore di alimentazione;
  • Un carter di plastica
  • Un telaio con perno centrale
  • Una Porta di ricarica

I sensori IR 

I sensori IR sono sensori molto comuni che utilizzano i raggi infrarossi per ottenere i dati riflessi dall'oggetto per misurarne la presenza e la distanza dal sensore che possono essere utilizzati per molte applicazioni.

I sensori di inclinazione e velocità

I sensori di inclinazione e velocità misurano la velocità delle ruote in movimento in giri / min (giri al minuto) e inviano i dati al giroscopio e alla scheda logica per controllare la velocità.

La scheda logica

È l'unità centrale di elaborazione dell' hoverboard. Questa scheda logica ha un microprocessore come componente principale. Invia e riceve i dati da tutti i sensori, invia i dati elaborati ai motori per il movimento richiesto dall'utilizzatore consentendo regolazioni continue. Gestisce inoltre anche l'alimentazione dalle batterie.

I giroscopi

È il componente più importante, tanto che l'altro nome di questo veicolo è "Gyro scooter". Il giroscopio misura sostanzialmente il cambiamento angolare in base allo spostamento di massa all'interno del giroscopio.

Gli hoverboard montano un giroscopio elettronico che usa l'effetto Coriolis per il suo funzionamento. Quando una massa si sta muovendo in una particolare direzione con una velocità particolare e quando viene esercitata una velocità angolare esterna il cui asse è perpendicolare al moto, si verificherà una forza di Coriolis che sarà perpendicolare a entrambi, causando uno spostamento perpendicolare della massa.

I pacchi batteria

La batteria più comunemente usate sugli hoverboard sono batterie al litio da 36V 4400 mAH. Le batterie oltre ad essere il “carburante” del dispositivo, determinano la potenza dell'hoverboard e la relativa velocità massima raggiungibile. La durata del pacco batteria è influenzato dalla qualità ma anche dall'utilizzo.

Le ruote e i motori

Gli hoverboard hanno sempre due motori, uno per ogni ruota. Ciò consente alle ruote di accelerare e muoversi indipendentemente l'una dall'altra a velocità diverse. Ogni ruota è dotata di sensori che leggono la velocità inviando questa informazione ai giroscopi.

Come funziona un Hoverboard

Gli hoverboard sono costruiti in modo che ciascuna delle ruote abbia il proprio giroscopio e sensore di velocità e inclinazione. Sono posizionati sotto il telaio dove l'utente posiziona i piedi. Una volta che la persona posiziona i piedi sulla tavola, il giroscopio fornisce i dati alla scheda logica ogni qualvolta la persona si inclina in avanti o all'indietro.
Quando non si inclina, il sensore IR, che si trova sotto il posizionamento del piede, fornisce dati alla scheda logica per non muoversi e non far funzionare il motore.

Se inclinato in una particolare direzione e un angolo definito, i dati dal giroscopio vengono trasmessi alla scheda logica per far funzionare il motore che consente alle ruote di ruotare e il pilota si sposta in avanti. Maggiore è l'inclinazione, maggiore sarà la velocità.

Ogni ruota è dotata del proprio giroscopio anche per poter girare. Per svoltare a sinistra, il pilota sposta la gamba destra in avanti, facendo cosi muovere solo la ruota destra e tenendo spento il motore della ruota sinistra. Ciò porterà ad una svolta a sinistra. Allo stesso modo per la svolta a destra, il piede di sinistro si sposterà in avanti.

Last modified onMartedì, 19 Maggio 2020 13:59
ENG Service

La ENG Service si occupa di progettazione , vendita , installazione e noleggio nei settori energia ( il nostro core business nel settore noleggio sono gruppi elettrogeni e UPS ) , elettronica , automazione e impiantistica elettrica. Tramite una rete capillare di ENG Point siamo in grado di servire i nostri clienti su tutto il territorio nazionale . Seguici anche su : Facebook , Twitter , Linkedin e Youtube

ENG Service - ENerGy & ENGineEriNG
Indirizzo: Monte San Vito (AN) - Ufficio Commerciale H24: (+39) 333 2527289 - Email info@ingegneria-elettronica.com

Questo sito utilizza cookie tecnici e di profilazione propri e di terze parti per le sue funzionalità e per inviarti pubblicità e servizi in linea con le tue preferenze. Se vuoi saperne di più clicca qui.
Chiudendo questo banner, scorrendo questa pagina o cliccando qualunque suo elemento acconsenti all’uso dei cookie.