Гироскутер состоит из системы гироскопических датчиков и управляющих плат
Принцип работы гироскутера основан на использовании бесколлекторных* синхронных электродвигателей, встроенных в каждое из двух колес. Эти двигатели не имеют механической коммутации щеток, вместо этого осуществляется электронная коммутация обмоток статора. Микроконтроллер подает управляющие сигналы на силовые транзисторы, переключающие питание обмоток статора в нужной последовательности. Это создает вращающееся магнитное поле, которое во взаимодействии с магнитами ротора приводит колесо во вращение.
Гироскутер оснащен двумя гироскопическими датчиками, которые измеряют углы наклона платформы относительно продольной и поперечной осей. Эта информация передается в бортовой контроллер, который рассчитывает необходимые скорости вращения левого и правого колес для поддержания баланса и движения в нужном направлении. Алгоритм контроллера использует данные гироскопов для определения ускорения, необходимого для компенсации отклонения платформы от вертикального положения.
Управление гироскутером осуществляется посредством наклона платформы. Чем сильнее наклон, тем выше ускорение. Аналогично, для торможения необходимо наклонить платформу в обратном направлении. Система стабилизации поддерживает баланс платформы, компенсируя изменение положения тела пользователя.
Зная принцип работы данных электродвигателей, технический специалист может легко провести диагностику и выявить возможные неисправности, измерив параметры сигналов, идущих к контроллеру и исходящих от контроллера к силовым ключам, которые управляют вращением колес.
У бесщеточного двигателя сложная схема управления. Прямое следствие переноса функции переключения токов обмотки во внешний коммутатор. Если в простейшем случае для управления коллекторным двигателем необходимо иметь только источник питания, то для бесколлекторного двигателя такой подход не работает – контроллер нужен даже для решения самых простых задач управления движением. Однако, когда речь идёт о решении для сложных случаев (например, задачи позиционирования – шаговый двигатель), то контроллер становится необходим для всех типов двигателей.
*Основное отличие коллекторного и бесщёточного двигателя.