Fonctionnement de la monoroue electrique 2017-09-20T14:17:48+00:00

Fonctionnement d’une roue électrique et des engins auto-stabilisés

Principe du pendule inversé

Gyroroue, gyroscope, gyropode, gyrostabilisation, ne vous cherchez pas à décortiquer ces termes par leur racines étymologiques, car ils rendent complexes la compréhension d’un principe pourtant extrêmement simple et banal.

En effet, nous avons tous joué étant petits avec le manche du balai (le mobile) que l’on tient verticalement au creu de la main, paume vers le haut (le support). Lorsque le balai vacille d’un coté, il suffit de déplacer sa main dans la direction où la tige tombe, afin de le garder en parfait équilibre. Plus la tige est lourde, plus l’exercice est compliqué et requiert force et vitesse.

On appelle cela le phénomène du pendule inversé, qui doit son nom au fait que le balancement se fait en haut, là ou le pendule simple se balance en bas de sa tige.

Le fonctionnement d’une roue électrique reprend ce principe enfantin. Le mobile c’est vous, la support, c’est la roue. Vous vous laissez tomber en avant, et la roue vous rattrape en permanence pour vous éviter la chute. C’est ce rattrapage permanent qui crée le déplacement. Mais alors comment détecter l’inclinaison du corps qui chute vers l’avant ? L’inclinaison est détectée comme le fait un niveau à bulle pour fixer une étagère. En chutant en avant, vous contraignez les reposes pieds à s’incliner, ils ne sont alors plus horizontaux. Le fonctionnement d’une roue électrique se fait grâce à un simple capteur d’inclinaison électronique, appelé « gyro sensor » qui utilise un micro gyroscope (moins d’un millimètre) pour calculer l’inclinaison, le même capteur électronique que nous avons tous dans la poche, car il équipe 100% des Smartphones de la planète.

Un deuxième capteur équipe la monoroue électrique, uniquement pour la sécurité de vos doigts. En effet, en cas de chute latérale, le capteur latéral détecte que la roue est sur son flanc, et stoppe donc le moteur qui, sans ce dispositif, tournerait sans cesse.

Pilotage pendulaire inversé

Le pilotage théorique est le suivant : lorsque votre centre de gravité est à l’aplomb du centre de la roue, vous êtes à l’arrêt ou à vitesse constante. Lorsque votre centre de gravité s’avance, la roue accélère, c’est à dire que sa vitesse ne cesse de croitre. Inversement, lorsque votre centre de gravité se situe à l’arrière de l’aplomb du centre de la roue, vous freinez, c’est à dire que votre vitesse ne cesse de décroître. Plus votre centre de gravité est éloigné de l’aplomb du centre de la roue, plus l’accélération ou le décélération sont fortes. En décalant votre poids à droite ou à gauche, vous amorcez les virages.

D’autres supports de pendule inversé

Exemples de pendules inversés avec d’autres supports que la roue (piston pneumatique, drone).

Vous pouvez retrouvez ici l’histoire des véhicules auto-stabilisés.