Гироскоп для мотоцикла своими руками

Содержание

Самодельный гироскоп. Гироскоп своими руками чертежи. Энциклопедия технологий и методик. Для изготовления гироскопа нам понадобится. Гироскопы с режимом удержания направления

Среди механических гироскопов выделяется ро́торный гироско́п

— быстро вращающееся твёрдое тело, ось вращения которого способна изменять ориентацию в пространстве. При этом скорость вращения гироскопа значительно превышает скорость поворота оси его вращения. Основное свойство такого гироскопа — способность сохранять в пространстве неизменное направление оси вращения при отсутствии воздействия на неё моментов внешних сил.

Обязательно посмотрите это видео. Это магазинный гироскоп:

Да,из мусора))нам понадобится-1.кусок ламината(нашол обрезок у деда на балконе), 2.Донышко и крышка консервной банки(съел фасоль-получил банку) 3.Стальная палочка(самая сложная деталь-нашол на улице) 4.Пластилин(спёр у сестры) 5.Гайки или(и)грузила 6.два шурупа,кернер(острая штука на конце,сойдёт и шило,всё у деда) 6.проволока(медная толстая,у деда нашол)) 7.Поксипол(или др.застывающий клей,взял у деда)) 8.Изолента(там же)) 9.Нитки(для запуска и кое-чего ещё,у бабушки)) а так же пила,отвёртка и др… общая идея понятна тут

далее вырежем из ламината рамку и согнём в кольцо проволоку,так же в шурупах надо пробить по углублению шилом(я не делал заново,я просто разобрал свой гироскоп и сфоткал части…))

потом соберём главную часть-ротор(или както по другому))берём донышко и горлышко(они одинаковые)делаем в них по дырке(в цетре!!)дырка должна быть толщиной с палку железную.Железный стержень обрежем по длине,концы заточим.Что бы центровка была лучше,вставим стержень в дрель и как на станке заточим напильником с 2 сторон так же надо сделать канавку для завода ниткой(на фотке найдётё))на один из дисков намажем пластилина,а в него напихаем гаек и грузил(у кого есть стальное кольцо-ваще шикарно)затем соединим оба диска(бутерброд)и проткнём их через дырки осью.Смаза всё ето дело поксиполом,засунем его(дело))в дрель и пока поксипол стынет,будем центровать диск(чтоб не бил)ето самая важная часть работы.Баланс должен быть идеальным.

собираем по картинке,свободный ход ротора вверх-вниз должен быть минимальным(чувствуется,но чутьчуть) ставим защиту из проволоки,прикрепляем её ниткой,и готово.

Программы

Без программы модуль будет не более чем грудой железа, которая не выполнит ни одной функции. Базовые библиотеки для взаимодействия с другими МК можно найти на официальном сайте или в интернете, но, помимо них, вам потребуется вспомогательный код. С его помощью можно настроить взаимодействие между акселерометром и тем же блютуз модулем, без которого, в большинстве проектов, он станет бесполезен.

Мы воспользуемся готовой библиотекой для Arduino MPU 6050, которую написал Джефф Роуберг.

В целом, многие поступают и другим путем, правда далеко не все умеют программировать на С++, поэтому перед пользователем, который хочет написать программу для работы с гироскопом, открывается два пути:

Тестирование

После отладки необходимо провести тестирование. В чём разница? При тестировании вы точно знаете, что программный код работает без лагов и багов, но вам необходимо убедиться, что в нём нет логических ошибок.

С акселерометром и гироскопом проще всего использовать программы 3Д рендеринга показаний, вроде ShowGY521Data, которые позволят в реальном времени увидеть, как железо позиционируется в пространстве. В случае неисправностей всегда можно подправить нулевой уровень и уменьшить чувствительность акселерометра, который также влияет на конечную модель отображения устройства.

Применение Ардуино гироскопа на основе микросхемы mpu 6050

Ардуино – популярнейшая система для одноимённых МК, позволяющая любому желающему, даже без специального образования, воплотить в жизнь проект, о котором он давно мечтал. Будь то автоматизированная теплица или простая система выключения света по хлопку в умном доме.

Но естественно, сам микроконтроллер не способен выполнять все функции, и для этого к нему необходимо покупать датчики, коих на рынке более нескольких десятков разновидностей. Об одном из таких, а именно мы рассмотрим гироскоп Ардуино, и пойдёт речь. Что это такое, в каких проектах его можно применить и как настроить опишем ниже.

Комплектующие

Создаётся данный датчик или МК, в зависимости от того, что вы собрались приобретать, из компонентов ATmega328.

Распиновка модуля Arduino MPU 6050

Все эти компоненты и составляют Arduino гироскоп, позволяя ему выполнять свои базовые функции. Но как же запрограммировать систему, если вы до этого не имели опыта работа с данными МК?

Наладка

Далее наступает самый ответственный этап – отладка программного кода. Здесь вам необходимо подключить питание к прибору, а сам прибор – к компьютеру, чтобы следить за строками в консоли. Прогоните несколько базовых функций и посмотрите, не будет ли ошибок или багов. Если они возникают, то воспользуйтесь любым удобным методом дебагинга.

Самый простой вариант – использовать для ввода переменные, которые вычисляются рандомным образом, и смотреть, как код будет вести себя в различных ситуациях.

Сборка

Здесь всё зависит от используемого вами интерфейса, например, для I2C от Ардуино пригодятся контакты: A4, A5, которые являются SDA и SCL входами соответственно.

Для нормального функционирования всей этой системы необходимо будет использовать wire библиотеку в коде.

Также будьте готовы к тому, что распиновка может оказаться не самой удачной, поэтому не стоит делать корпус для устройства впритык, пока вы не подключите и не увидите реальные размеры вашего проекта.

Источник

Механический гироскоп – не такое уж сложное устройство, при этом его работа – довольно красивое зрелище. Его свойства изучают ученые уже более двухсот лет. Можно было бы подумать, что все изучено, ведь давно уже найдено и практическое применение и тема должна быть закрытой.

Но находятся увлеченные люди, которые не устают утверждать, что при работе гироскопа происходит изменение его веса при вращении в ту или иную сторону или в определенной плоскости. Причем звучат такие выводы, как будто гироскоп преодолевает гравитацию. Или он образует так называемую зону гравитационной тени. И наконец, находятся люди, которые говорят, что если скорость вращения гироскопа превысить до некоторой критической величины, то данное устройство приобретает негативный вес начинает отлетать от Земли.

С чем же мы имеем дело? Возможность прорыва цивилизации или псевдонаучное заблуждение?

Теоретически изменение веса возможно, но на таких больших скоростях, что экспериментально это проверить невозможно в обычных условиях. Но есть люди, которые уверяют, что они видели преодоление земного тяготения при скорости вращения всего в пределах нескольких тысяч минут. Проверке этой гипотезе посвящен данный эксперимент.

Характеристики простейшего самодельного гироскопа.

Далеко не каждому по возможности собрать гироскоп. Авто ролика собрал гироскоп массой более 1 кг. Максимальная скорость вращения 5000 оборотов. Если эффект изменения веса действительно присутствует, он будет заметен на рычажных весах. Их точность, учитывая трение в шарнирах, лежит в пределах 1 гр.

Приступим к эксперименту.

Вначале раскрутим уравновешенный гироскоп в горизонтальной плоскости по часовой стрелке. Вращающийся маховик никогда не будет полностью уравновешен, так как невозможно произвести его идеальную балансировку. Да и нет идеальных подшипников.

Откуда возникает осевая и радиальная вибрация, которая переходит на коромысло весов? В результате чего может возникнуть мнимое увеличение или уменьшение веса? Попробуем раскрутить маховик в другую сторону, чтобы проверить теорию о том что именно направление вращения играет главную роль в гравитационном затмении. Но, похоже, чуда так и не произойдет.

Что будет, если подвесить и раскрутить гироскоп в вертикальной плоскости? Но и в этом случае не происходит никаких изменений на весах.

Принудительная прецессия.

Возможно в школе или в институте вам показывали такую установку для демонстрации принудительной прецессии. Если раскрутить гироскоп, например, по часовой стрелке в вертикальной плоскости, а потом повернуть его опять же по часовой стрелке, если смотреть сверху, но уже в горизонтальной плоскости, то он как бы взлетает. Таким образом он реагирует на внешние воздействия и стремится совместить оснь и направление своего вращения с осью и направлением вращения в новой плоскости.

У некоторых людей внезапно нарывших эту тему, складывается ошибочное понимание этого процесса. Мм кажется, что механический гироскоп способен взлететь, если его принудительно раскрутить во второй плоскости и таким образом якобы можно создать инновационный двигатель. В то же время гироскоп здесь поднимается лишь потому, что отталкивается от вращающейся подставки, а она в свою очередь отталкивается от стола. В невесомости суммарный импульс такой конструкции будет равен нулю.

Само название «гироскоп» и рабочий вариант этого устройства придумал в 1852 г. французский ученый Жан Фуко.

Для изготовления гироскопа нам понадобится:

1. Кусок ламината;
2. Донышко 2 шт. от консервной банки;
3. Стальная палочка;
4. Пластилин;
5. Гайки или(и) грузила;
6. Два шурупа;
7. Проволока (медная толстая);
8. Поксипол (или др. застывающий клей);
9. Изолента;
10. Нитки (для запуска и кое-чего ещё);
11. А так же инструмент: пила, отвёртка, керн и др.

Общая идея понятна изложена на рисунке:

1) Берём ламинат и вырезаем из него 8-ми угольную рамку (на фото она 6-ти угольная). Далее высверливаем в ней 4 дырки: 2 (на концах) по фронту, 2 поперёк (то же на концах), смотри фото. Теперь согнём в кольцо проволоку (диаметр проволоки примерно равен диаметру рамки). Возьмём 2-ва шурупа (болта) и пробьём в них по углублению на концах шилом или керном (на худой конец можно высверлить дрелью).

3) Собираем по картинке, свободный ход ротора вверх-вниз должен быть минимальным (чувствуется, но чуть-чуть).

4) Ставим защиту из проволоки, прикрепляем её ниткой или клеем, и всё наш гироскоп готов.

Как сделать гироскоп

Делать его будем из подручных средств.

Вырезаем из ламината основную рамку. Медную проволоку сгибаем в виде кольца, а в шурупах с помощью керна делаем углубления.

Обрезаем стальной стержень нужной длины и затачиваем концы. Так же нужно сделать канавку для нити.

В двух крышках от консервных банок проделываем отверстия по центру. На одну из крышек намазываем пластилин и на него прикрепляем гайки. Закрываем второй крышкой и вставляем стержень. Смазываем с двух сторон «Поксиполом» и пока клей не застыл необходимо центрировать диск, вставив его в дрель. Баланс должен получиться идеальным.

Собираем гироскоп. Ротор должен шевелиться между шурупами совсем чуть-чуть.

Устанавливаем кольцо из проволоки. Готово.

По материалам сайта: sam0delka.ru

Механические гироскопы бывают разными. Особенно интересен роторный гироскоп. Суть его заключается в том, что тело, вращающееся вокруг своей оси, достаточно стабильно в пространстве, хотя и может менять направление самой оси. Скорость поворота оси существенно ниже скорости поворота краёв гироскопа. Вращение гироскопа похоже на перемещение юлы на полу. Разница юлы с гироскопом в том, что юла свободна в пространстве, а гироскоп вращается в строго закрепленных точках, находящихся во внешней планке, и имеет защиту, чтобы при падении продолжать вращение.

Вам понадобится

Инструкция

Само название «гироскоп» и рабочий вариант этого устройства придумал в 1852 г. французский ученый Жан Фуко.

Для изготовления гироскопа нам понадобится:

Общая идея понятна изложена на рисунке:

3) Собираем по картинке, свободный ход ротора вверх-вниз должен быть минимальным (чувствуется, но чуть-чуть).

Однажды я наблюдал разговор двух друзей, точнее подруг:

А: О, знаешь, у меня новый смартфон, в нем есть даже встроенный гироскоп

Б: Аа, да, я тоже скачала себе, поставила гироскоп на месяц

А: Эмм, ты точно уверена, что это гироскоп?

Б: Да, гироскоп для всех знаков зодиака.

Чтобы таких диалогов в мире стало чуть меньше, предлагаем узнать, что такое гироскоп и как он работает.

Гироскоп: история, определение

Гироскоп – прибор, имеющий свободную ось вращения и способный реагировать на изменение углов ориентации тела, на котором он установлен. При вращении гироскоп сохраняет свое положение неизменным.

Само слово происходит от греческих gyreuо – вращаться и skopeo – смотреть, наблюдать. Впервые термин гироскоп был введен Жаном Фуко в 1852 году, но изобрели прибор раньше. Это сделал немецкий астроном Иоганн Боненбергер в 1817 году.

Представляют собой вращающиеся с высокой частотой твердые тела. Ось вращения гироскопа может изменять свое направление в пространстве. Свойствами гироскопа обладают вращающиеся артиллерийские снаряды, винты самолетов, роторы турбин.

Простейший пример гироскопа – волчок или хорошо всем известная детская игрушка юла. Тело, вращающееся вокруг определенной оси, которая сохраняет положение в пространстве, если на гироскоп не действуют какие-то внешние силы и моменты этих сил. При этом гироскоп обладает устойчивостью и способен противостоять воздействию внешней силы, что во многом определяется его скоростью вращения.

Например, если мы быстро раскрутим юлу, а потом толкнем ее, она не упадет, а продолжит вращение. А когда скорость волчка упадет до определенного значения, начнется прецессия – явление, когда ось вращения описывает конус, а момент импульса волчка меняет направление в пространстве.

Виды гироскопов

Применение гироскопов

Благодаря своим свойствам гироскопы находят очень широкое применение. Они используются в системах стабилизации космических аппаратов, в системах навигации кораблей и самолетов, в мобильных устройствах и игровых приставках, а также в качестве тренажеров.

Интересует, как такой прибор может поместиться в современный мобильный телефон и зачем он там нужен? Дело в том, что гироскоп помогает определить положение устройства в пространстве и узнать угол отклонения. Конечно, в телефоне нет непосредственно вращающегося волчка, гироскоп представляет собой микроэлектромеханическую систему (МЭМС), содержащую микроэлектронные и микромеханические компоненты.

Как это работает на практике? Представим, что вы играете в любимую игру. Например, гонки. Чтобы повернуть руль виртуального автомобиля не нужно нажимать никаких кнопок, достаточно лишь изменить положение своего гаджета в руках.

386000

Впрочем, сам принцип работы гироскопа также довольно прост: маховик вращается по часовой стрелке вокруг своей оси, которая, в свою очередь, сопряжена с кольцом и совершает вращательные движения в горизонтальной плоскости. Это кольцо жестко закреплено в другом кольце, поворачивающемся вокруг третьей оси. Вот и весь секрет.

Процесс изготовления роторного механического гироскопа

От пластиковой трубы отрезаем два кольца одинаковой ширины. Также потребуется подшипник, который нужно пролить суперклеем, чтобы он не крутился. Во внутреннее кольцо запрессовываем деревянную «таблетку», в которой по центру нужно просверлить отверстие под металлический стержень с заостренными концами.

На один край стержня надеваем кусок пластиковой трубки (можно позаимствовать с шариковой ручки). В пластиковом кольце сверлим два отверстия под стержень и стыкуем с вращающейся осью подшипника при помощи металлических трубок большего диаметра (можно использовать отрезки телескопической антенны).

Обязательно посмотрите это видео.
Это магазинный гироскоп:

Да,из мусора))нам понадобится-1.кусок ламината(нашол обрезок у деда на
балконе), 2.Донышко и крышка консервной банки(съел фасоль-получил
банку) 3.Стальная палочка(самая сложная деталь-нашол на улице)
4.Пластилин(спёр у сестры) 5.Гайки или(и)грузила 6.два
шурупа,кернер(острая штука на конце,сойдёт и шило,всё у деда)
6.проволока(медная толстая,у деда нашол)) 7.Поксипол(или др.застывающий
клей,взял у деда)) 8.Изолента(там же)) 9.Нитки(для запуска и кое-чего
ещё,у бабушки)) а так же пила,отвёртка и др…
общая идея понятна тут

потом соберём главную часть-ротор(или както по другому))берём донышко и
горлышко(они одинаковые)делаем в них по дырке(в цетре!!)дырка должна
быть толщиной с палку железную.Железный стержень обрежем по длине,концы
заточим.Что бы центровка была лучше,вставим стержень в дрель и как на
станке заточим напильником с 2 сторон так же надо сделать канавку для
завода ниткой(на фотке найдётё))на один из дисков намажем пластилина,а
в него напихаем гаек и грузил(у кого есть стальное кольцо-ваще
шикарно)затем соединим оба диска(бутерброд)и проткнём их через дырки
осью.Смаза всё ето дело поксиполом,засунем его(дело))в дрель и пока
поксипол стынет,будем центровать диск(чтоб не бил)ето самая важная
часть работы.Баланс должен быть идеальным.

Источник

Механический роторный гироскоп из подручных материалов

Эта самоделка будет интересна, в первую очередь, маленьким детям. Особенно, если собирать ее вместе. А вообще изготовление роторного гироскопа из подручных средств — это отличный способ весело и с пользой провести свободное время. Несмотря на визуальную сложность всей конструкции, сделать ее очень просто, ведь, по сути, гироскоп — это обычный волчок, только с «секретом».

Процесс изготовления роторного механического гироскопа

Затем надеваем на основную рамку второе пластиковое кольцо, предварительно сделав в нем небольшие прорези для более плотной «посадки». На последнем этапе по краям центральной оси приклеиваем утяжелители для баланса — стальные шарики. Подробный процесс сборки гироскопа смотрите в видеоролике на нашем сайте.

Источник

Honda создала мотоцикл, который не падает

В Лос-Анджелесе в рамках крупнейшей выставки потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES) 2017, компания Honda показала широкой публике мотоцикл, умеющий самостоятельно поддерживать себя на двух колесах и подъезжать к владельцу.

Фирменная технология получила название Moto Riding Assist и призвана существенно снизить вероятность падения мотоцикла в состоянии покоя или на маленьких скоростях. При этом работа системы основана не на гироскопах, как в большинстве современных гироскутерах и «Сегвэях», а на автоматической работе рулем для поддержания равновесия. От гироскопов было решено отказаться, чтобы не увеличивать вес мотоцикла.

Для баланса аппарат использует свой собственный вес, умную переднюю подвеску, которая автоматически занижает мотоцикл, а также переднее колесо, которое так же автоматически поворачивается в разные стороны, надежно фиксируя мотоцикл на месте, независимо от того, находится ли на нем человек или нет.

На скоростях менее 4.8 км/ч, система Riding Assist дистанционно разрывает связь между рулем и передней вилкой, после чего управление за передним колесом передается бортовому компьютеру. Мотоцикл постоянно (около 1000 раз в секунду) получает информацию от датчиков о угле наклона, после чего вносит коррективы с помощью угла поворота переднего колеса, сохраняя равновесие.

Технология Riding Assist была впервые разработана для оригинального устройства персональной мобильности Honda Uni-Cub, представленного еще в 2013 году. Для демонстрации систему установили на серийный мотоцикл Honda NC750.

Пока это лишь прототип, но компания уверяет, что его достаточно просто превратить в серийную разработку, которая может стать мейнстримом в ближайшие несколько лет.

Как все это работает на практике — смотрите видео с официального канала Honda:

Также рекомендую к прочтению материал о новом ИЖ Юпитер-3 1976 года в заводской упаковке, штрафплощадке со старыми мотоциклами, CZ-350 1986 года с пробегом 1316 км, новой в коробке Bimota DB1SR 1987-го года с пробегом 0 км, кастом-байке на базе ИЖ Планет Спорт, трех самых быстрых мотоциклах эпохи СССР, спортбайке Yamaha RZ500N 1985-го года с пробегом 0 км, кафе-рейсере, сделанном из популярной Yamaha YBR-125 и кастоме SKULL от DoZer garage с советским мотором К-750. Статья о двух новых Suzuki RG500 1985-го года с пробегом 2 и 8 км — тут. Ну и цикл записей о роторных мотоциклах: советские мотоциклы с роторно-поршневыми двигателями, эскортные ИЖ с РПД и абсолютно новый роторный мотоцикл Suzuki RE5 1976-го года.

Комментарии 149

С нетерпением жду, когда, наконец выпустят двухколесный фургончик-полуторку.

Прикольная опция, подожду пока появится на ктм-ах )))

Блин, как же я хочу такой…

Вот почитал комментарии. Забавно! Некоторые кричат, что техника всё делает за человека, человек перестанет по настоящему управлять и прочее. Да ерунда это всё! Хочешь гонять, трек, трофи, эндуро, мотокрос. Хочешь безопасно ездить, автомобили и мотоциклы с системами дополнительной помощи. Далее каждый сам делает выбор, хочет он уметь управлять автомобилем, или мотоциклом, или просто комфортно передвигаться.
По поводу данной технологии: это очень удобно. Остановился на светофоре в ливень, по дороге текут реки воды, доходящей до щиколотки. А тут не нужно ногу выставлять, а значит они сухие. Опять же, передвижение в плотных пробках без постоянной игры сцеплением, чтобы не упасть, или не заглохнуть.
Да просто удобно это, особенно для компактных девушек, меньше ворочать его даже при закатывании к примеру в гараж.

Я ж не слова не сказал про «гонять».
Около 90% накатаных мною километров (30 с копейками тысяч) было на мелкашках, у которых максималка была 55-100 км/ч а крейсер был 40-80 км/ч.
И почти все это расстояние было накатано по Киеву.
Те ситуации что я опысал коментарием ниже взяты только из моего опыта и скорость в них была не более 60 км/ч

Я только за такие технологии! Вопрос только в том, смогут ли они постоянно совершенствовать систему и довести это дело до конца (как например это делает сейчас Тесла со своим автопилотом)?

Действительно круто! За такими технологиями будущее.

Конечно же как всегда есть свои минусы…
Например не понятно руль соединен сервоприводом без прямого соединения?
Бывает такое, что в экстренной ситуации приходится на ходу ложить байк чтоб отделатся меньшими повреждениями, что система сделает в этом случае?
или при внезапно «появившейся» выбоине, или еще чем-то, нужно сделать контр руление (например руль влево, наклон вправо затем выравнивание) — более менее опытный мотоцыклист справится с этим заданием, а вот система, которая считывает показания 1000 раз в секунду — не даст нам этого сделать…
Конечно Москва не сразу строилась, и все можно допилить, но мне кажется что данная разработка будет сверх полезной для новичков, а те кто со стажем либо будут учится заново ездить, либо будут больше падать чем новички.

Да норм всё будет, речь же об около нулевых скоростях.

Там сказано что на «около нулевых» руль полностью отключается, и все делает электроника. А на скоростях выше — руль «активируется», но не сказано что управление полностью переходит пилоту, да и не стоит игра свеч, если б все сводилось только к «выгуливанию» мотоцикла.

Действительно круто! За такими технологиями будущее.

> Бывает такое, что в экстренной ситуации приходится на ходу ложить байк чтоб отделатся меньшими повреждениями

Что за бред? ложить байк имеет смысл, только если ты хочешь очень дорогого ремонта и ободранной кожи/экипа… Во всех остальных случаях — тормози! Остановочный путь у мотика гораздо меньше на колёсах, нежели на боку.

Источник