通过两个精密的陀螺仪和一组加速度计感知车身的姿态（倾角），然后由高速中央处理器计算出维持平衡所需的力，最后通过控制两个轮毂电机的转速来驱动车辆前进、后退或保持静止。
它本质上是一个动态平衡系统，类似于一个倒立摆,下面我们分步解析这个过程。
核心感知系统：大脑的“眼睛”和“耳朵”
思维车能够感知自己是否倾斜，主要依靠一组被称为姿态测量单元的传感器,它由两个关键部分组成：
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陀螺仪
- 作用：测量车身的旋转角速度，就是感知车身向前或向后倾斜的快慢程度。
- 比喻：就像你站在旋转木马上，能感觉到自己是加速转得快还是减速转得慢，陀螺仪就是告诉控制器：“我正在以每秒10度的速度向前倒！”
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加速度计
- 作用：测量车身的线性加速度，在思维车静止时，它用来测量重力加速度，从而精确判断车身与垂直方向的绝对倾角。
- 比喻：就像你拿着手机静止时，屏幕会自动切换横竖屏，因为它能感知到重力的方向，加速度计告诉控制器：“我的顶部与地面呈15度角。”
为什么需要两个传感器？
- 陀螺仪的优点是响应快，能灵敏地检测到倾斜的“变化速度”。
- 加速度计的优点是能提供绝对角度，但响应稍慢,且容易受到车辆自身运动加速度的干扰。
融合算法（传感器融合）： 思维车的控制器（CPU）会采用一种叫做卡尔曼滤波（Kalman Filter）的高级算法，将陀螺仪和加速度计的数据实时融合，这样既能得到快速响应的角速度，又能得到精确的绝对角度，从而得到最准确、最可靠的姿态信息，这就像一个经验丰富的老司机，既看速度表（陀螺仪），又看路标（加速度计）,来综合判断车辆状态。
核心决策系统：大脑的“思考”
这是思维车的“大脑”——中央处理器。
- 任务：接收来自姿态测量单元的实时数据（倾斜角度和倾斜速度），并根据预设的控制算法（通常是PID控制算法），计算出为了维持平衡,两个电机应该分别输出多大的扭矩和转速。
- 核心逻辑：
- 当车身向前倾斜时：控制器判断车辆有向前倒的趋势，为了平衡，它必须让车辆向前加速，它会命令两个电机同时向前转动，产生一个向前的推力,使车辆重心回到垂直位置。
- 当车身向后倾斜时：同理，控制器会命令电机向后转动,产生一个向后的推力。
- 当车身垂直时：控制器会命令电机产生一个与地面摩擦力相等的反向扭矩,使车辆保持静止。
- 当你身体前倾更多时：控制器会判断你需要加速前进，于是它会命令电机向前转得更快,车辆加速。
- 当你身体后仰时：控制器会判断你需要减速或后退，于是它会命令电机向后转,车辆减速或后退。
这个过程每秒钟要发生成千上万次，快到人根本无法察觉，所以你感觉不到电机的“步进”感，而是感觉车子在“顺从”你的身体。
核心执行系统：大脑的“双手和双脚”
这是思维车的“肌肉”和“骨骼”。
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轮毂电机
- 作用：这是执行命令的核心部件，每个车轮内部都集成了一个无刷直流电机,电机直接驱动车轮转动。
- 特点：响应速度极快，扭矩控制非常精确，控制器可以毫秒级地调整每个车轮的转速,这是实现精细平衡和灵活操控的关键。
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电源系统
- 作用：为整个系统提供能量,通常使用大容量的锂电池组。
- 特点：不仅要驱动电机，还要为CPU、传感器等所有电子元件供电,因此对电池的续航能力和放电倍率要求很高。
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底盘和车体
- 作用：承载所有部件，并为驾驶员提供站立平台,其低重心的设计有助于增加稳定性。
操控原理：如何转向？
思维车的转向方式非常独特，被称为差速转向。
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原理：当驾驶员转动车把时，实际上是在控制两个轮子的转速差。
- 向右转：控制器会降低右侧轮子的转速，同时提高左侧轮子的转速，由于左右轮子速度不同,车辆就会以一个圆弧的轨迹向右转向。
- 向左转：反之亦然。
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巧妙之处：这种转向方式不需要传统的差速器或复杂的传动轴，两个独立的轮毂电机本身就构成了一个完美的差速系统，这大大简化了机械结构,提高了可靠性和灵活性。
一个动态平衡的闭环系统
我们可以把思维车的工作流程看作一个负反馈控制系统：
- 输入：驾驶员的身体前倾/后仰,改变了车身的姿态。
- 感知：陀螺仪和加速度计检测到姿态变化（倾角和角速度）。
- 计算：CPU根据传感器数据,计算出维持平衡所需的电机输出。
- 执行：轮毂电机以精确的转速差转动,产生相应的推力和转向力。
- 输出：车身恢复平衡或按照驾驶员意图移动。
- 反馈：新的车身姿态再次被传感器感知,开始新一轮的循环。
这个循环以极高的频率不断进行，使得思维车能够像一个有生命的物体一样，稳定地跟随你的身体指令，实现“人车合一”的奇妙体验。
