Dans cet article, nous allons nous plonger dans le fonctionnement d’un hoverboard en décrivant réellement tous ses composants : des pièces mécaniques au mouvement !
L’écrivain britannique de science-fiction Arthur C. Clark a dit un jour que : « Toute technologie suffisamment avancée est indiscernable de la magie. »
À première vue, un hoverboard peut sembler étrange : il ressemble presque à un véhicule magique, surtout lorsqu’il est équipé de haut-parleurs bluethooth et de lumières LED ! Eh bien, ne perdons plus de temps et voyons comment fonctionne un hoverboard.
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L’anatomie d’un hoverboard
Pour savoir comment fonctionne un tel véhicule, il faut penser à un homme qui utilise un balai d’une seule main. Tout d’abord, il faut trouver le centre d’équilibre.
Imaginez que vous êtes en train de balayer, en tenant fermement le balai dans votre main et en faisant un mouvement de droite à gauche. Il est difficile de l’expliquer par des mots, févriers le principe de l’hoverboard est le suivant : trouver son équilibre et déplacer son poids vers l’avant et l’arrière ! N’oubliez pas que les moindres changements dans la répartition du poids sont immédiatement détectés et transmis au moteur, qui exerce une contre-pression sur les roues pour vous maintenir en position verticale à tout moment.
Pour vous maintenir en position verticale, l’hoverboard doit donc savoir où se trouve votre centre de gravité : cette information lui est transmise par l’accéléromètre et le gyroscope.
Le système nerveux : le gyroscope et l’accéléromètre
Un gyroscope est un dispositif d’apparence complexe composé de trois bandes circulaires en rotation, d’un axe et d’un rotor en rotation. Cette technologie n’est pas particulièrement nouvelle et est utilisée dans tous les domaines, des bicyclettes aux avions.
La caractéristique entièrement nouvelle est que les gyroscopes sont nouvellement intégrés dans les puces d’ordinateur. Vous êtes-vous déjà demandé comment les smartphones parviennent à savoir immédiatement où nous sommes et à retourner automatiquement l’image ? La réponse vient directement des MEMS, ou mini gyroscopes.
Grâce aux MEMS, les hoveboards sont capables de détecter leur position par rapport au sol. Malheureusement, ils ne peuvent pas détecter si nous sommes en mouvement ou à l’arrêt. Cette fonctionnalité est en fait laissée aux accéléromètres !
En combinant les informations des accéléromètres, qui mesurent le mouvement, avec le gyroscope, qui mesure la position gravitationnelle, le véhicule peut mesurer des mouvements précis par rapport à son environnement. La véritable merveille de la technologie moderne est sa capacité à interpréter ces mouvements qui proviennent d’informations logicielles.
Le cerveau : la carte logique et le logiciel
Le logiciel sur ces dispositifs est ce qui sépare un produit de mauvaise qualité d’un produit de très haute qualité. Les composants physiques sont faciles à émuler et à copier, févriers la partie logicielle est extrêmement difficile à reproduire ! C’est l’une des raisons pour lesquelles les hoverboards qui, sur le papier, sont moins performants, parviennent au contraire à obtenir d’excellentes performances !
Tous ces véhicules sont équipés d’une carte logique, parfois aussi appelée « carte mère« . Le composant numéro un de la carte mère est le processeur, qui mesure les données des accéléromètres et des MEMS en temps réel et ajuste les instructions de couple au moteur, afin de le maintenir en équilibre.
La relation entre la carte logique, les capteurs et le moteur est le composant qui vous maintient en équilibre. Lorsque le MEMS et l’accéléromètre détectent un changement du centre de gravité, le processeur envoie des informations au moteur pour qu’il augmente ou diminue sa puissance.
La carte logique est le cerveau du dispositif, févriers les muscles peuvent être identifiés dans les moteurs électriques. Ces moteurs sont généralement contenus à l’intérieur des roues, c’est pourquoi tous les hoverboards ont deux moteurs. En tournant à gauche, toute la puissance est allouée au moteur de droite et vice versa. Un mauvais calibrage entre les moteurs peut être à l’origine de chocs et de vibrations particuliers.
Les muscles : les moteurs électriques
Les moteurs électriques ne sont pas une technologie nouvelle et vous pouvez en trouver partout. Votre réfrigérateur utilise un moteur électrique, tout comme votre machine à laver. Cette technologie repose sur deux barres magnétiques qui s’attirent ou se repoussent lorsqu’elles sont alimentées par une charge électrique. Cela provoque un mouvement circulaire qui peut être utilisé pour alimenter les roues.
Comme mentionné ci-dessus, un moteur de 1000W ne peut pas toujours délivrer sa pleine puissance. En effet, il doit trouver des caractéristiques particulières dans son design et ses roues.
Le moteur électrique n’a pratiquement pas changé depuis les années 1990, même si les progrès réalisés dans les transmissions par chaîne, les poulies et les arbres d’engrenage les ont rendus plus efficaces. La raison pour laquelle les moteurs électriques sont de plus en plus utilisés est la technologie qui tourne autour des batteries au lithium.
Le cœur : les batteries au lithium
Le secteur du transport personnel a largement contribué au succès de l’industrie des batteries électriques. La demande constante de composants plus petits et plus minces a conduit à plusieurs percées importantes dans la technologie des batteries. Le résultat ? Chaque batterie est de plus en plus puissante et est capable de fournir plus de vitesse et la distance maximale atteinte en un seul cycle de charge.
Les batteries lithium-ion ont remplacé les batteries au plomb étant donné qu’elles sont beaucoup plus légères et plus puissantes. Elles sont également rechargées en quelques heures et peuvent être remplacées à tout moment.
Le système de contrôle
Le dernier composant d’un hoverboard, et peut-être le plus important, est la commande au pied. Développée par Shane Chen, le père des scooters auto-équilibrés modernes. Elles utilisent une lumière infrarouge pour indiquer au moteur de s’engager plus ou moins. Lorsque vous vous penchez en avant, la lumière infrarouge s’éteint et le moteur s’arrête et vice versa.
Ce système de contrôle innovant est ce qui rend ces véhicules si désirables et faciles à utiliser. Ou peut-être vaut-il mieux dire que c’est la combinaison de tous les composants technologiques qui les rend si populaires ? En effet, il existe un équilibre parfait où tous les éléments fonctionnent en synergie, ce qui nous permet d’accélérer où nous voulons à tout moment.
Tout ce traitement se fait en un clin d’œil et pour certains, c’est tout simplement magique.
Le développement rapide de la technologie des smartphones nous a amenés à imaginer un avenir vert, où même tous les moyens de transport ne constituent pas un grave problème de pollution.
Voici les hoverboards les plus vendus en France :