两轮自平衡小车的相关研究始于1987年，两轮自平衡系统首先是由日本学者

由日本东京电信大学自动化系的山藤一雄教授提出类似的设计思想。1986年，该国的Kazuo Yamafu ji教授突发奇想设计了一个两轮同轴、重心高高在上的模型。在这个模型中，电机和控制芯片设计在上部，靠很多个陀螺仪来监测模型的姿态。受当时计算机和传感器技术的限制，Kazuo Yamafu ji的两轮自平衡模型只能沿着事先设置好的轨道行驶。而无法完成预期的目标，但随着研究的不断深入和技术的不断发展，取得了一定的成果。

美国发明家Dean Kaman于1995年开始秘密研制，直到2001年12月才将这项高度机密的新发明公布出来，2003年3月正式在美国上市（图2）。它的工作原理主要是建立在一种与人体的平衡能力相似的，被称为“动态稳定” 主要通过内置的精密固态陀螺仪、倾斜传感器以每秒100次的频率来判断车体姿态，测出驾驶者重心，透过精密 且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，通过驱动马达来做到动态平衡的效果。以每秒高频次的频率进行细微调整，不管什么状态和地形都能自动保持平衡。假设 我们以站在车上的驾驶人与车辆的总体重心纵轴作为参考线。当这条轴线发生偏折时，系统会自动平衡。