전기 외바퀴 자전거는 하나의 바퀴가 달린 자기 균형있는 개인 수송 차량입니다. 라이더는 앞뒤로 기울여 속도를 제어하고 발로 장비를 뒤틀어 조종합니다. 자체 균형 메커니즘은 Segway PT에서 사용하는 것과 비슷한 방식으로 자이로 스코프, 가속도계를 사용합니다.
수술 이론
모든 차원에서 균형을 이루는 자기 균형 외 외팔보를 만드는 문제는 로봇 및 제어 이론에서 흥미로운 문제입니다. 외발 자전거 문제에 대한 이론적 연구는 기계식으로 고정 된 실제 외바퀴 자전거를 만드는 작업에서 보완됩니다.
첫째, 자체 균형을 잡은 외발 자전거는 기본 바퀴가 달린 2 차원 거꾸로 된 진자와 비슷한 비선형 제어 시스템으로 간주 될 수 있습니다. 그러나 전체 시스템의 모델링에 참여하는 고차원 효과가 많이 있습니다. 구동 휠 자체의 회전은 1 차원 제어를 제공 할 수 있습니다 (즉, 전진 및 후진). 다른 차원의 제어는 일반적으로 보조 진자, 반응 바퀴 또는 외발 자전거의 주 진자에 부착 된 자이로 스코프 모멘트 제어와 같은 다른 액추에이터를 필요로합니다.
대부분의 광고 단위는 라이더가 제공하는 측면 안정성이있는 여행 방향 (단일 축)의 방향으로 자체 밸런싱됩니다. 더 복잡한 완전 자체 균형 형 이중 축 장치 또한 측면에서 자체 균형을 유지해야합니다. 두 가지 제어 메커니즘 모두 제어 순간 자이로 스코프, 반응 바퀴 및 / 또는 보조 진자를 사용하며 거꾸로 된 진자로 간주 할 수 있습니다.
구성
외관
휠은 장치를 운반하기위한 손잡이가있는 플라스틱 케이스 안에 있습니다. 상단 패널에는 켜기 / 끄기 버튼, 배터리 충전 표시기 및 충전 커넥터가 있습니다. 오른쪽과 왼쪽에는 라이더가 서있는 대칭으로 두 단계가 있습니다. 일반적으로 monokolos의 풋 보드는 장치 이송의 편의를 위해 개발됩니다. 내부에는 강력한 블 리스크 (250-2000 와트) 전기 모터, 밸런스 휠을 유지하는 자이로 스코프 및 충전 용 배터리가 있습니다. 모노 휠은 뒤쪽이나 앞쪽 모두가 없으므로 장치의 작동은 완전히 대칭입니다.
일의 원리
전원이 켜지면 전자 자이로 스코프 및 가속도계가 모터의 토크를 변경하기 시작하여 페달을 통해 페달에 의해 기울어 진 휠 하우징이 수평 위치를 복원합니다. 길이 방향 평형은 장치를 무게 중심 ( “모노 휠 (monowheel)”을 가진 라이더)에 “접근”함으로써 달성되며 동적 횡단 평형은 휠이 측면으로 기울어 질 때 발생하는 회전의 원심력으로 인한 것입니다. 따라서 모노 휠은 무게 중심 (몸을 기울이기)을 앞으로, 뒤로, 옆으로 움직여서 제어됩니다. 완전히 멈 추면 장치 사용자는 한쪽 다리에 기대어 있어야합니다.
배우기
전기 스쿠터 및 세그웨이와 같은 다른 개인용 차량과는 달리, 모노 휠은 더 많은 교육 시간을 필요로합니다. 초기의 모노 휠 모델에는 훈련을 단순화하기 위해 두 개의 휠과 페달을위한 추가 착탈식 휠이 장착되었지만 이러한 접근 방식은 폭 넓은 적용을 찾지 못했습니다. 우선 순위에 따라 스킬을 통합하는 것이 필요합니다. 페달을 세우고 분리 (한발로 휠 제어), 속도 및 브레이크 (무게 중심 이동), 횡단 균형을 유지하도록 조정, 회전합니다. 교육은 1 시간에서 (숙련 된 조교와 함께) 2-3 일 (완전히 독립적으로)이 소요됩니다.
역사
초기 실험
1894 년 리차드 헤밍 (Richard C. Hemming)이 1885 년에 특허받은 페달 파워 장치로 1869 년 특허를 취득한 핸드 파워 모노 휠 (hand-power monowheel)이 상업적 성공없이 1930 년대에 개발되고 시연되었으며 찰스 F 테일러 (Charles F Taylor) 1964 년에 약 25 년간의 실험을 거친 후 단일지지 및 주행 바퀴가되었습니다.
형질
오늘날에는 단색의 여러 모델이 있습니다. 대부분은 비슷한 매개 변수를 가지고 있습니다.
무게 : 8.5-29 kg
최고 속도 : 10-50 km / h
요금 당 이동 거리 : 10-240km
바퀴 직경 : 10, 12, 14, 16, 18, 22 인치.
옵션 : Bluetooth- 스피커, 속도, 전원 및 배터리 충전을 나타내는 스마트 폰과의 통신, 제한 설정, 조명.
보안
모노 휠을 포함한 전기 스쿠터는 일부 국가에서는 고속도로에서 사용할 수 없습니다. 모놀루를 사용하려면 떨어질 위험 때문에 롤러 스케이트 용 보호 장비를 착용해야합니다.
러시아에서는 모노 휠 (monowheel)을 타는 것은 보행자와 같습니다.
모노 휠을 타는 것이 위험합니다.이 경우 휠이 크게 감속되고 라이더가 관성으로 앞으로 기울어지기 때문에 휠이 떨어집니다. 이러한 관점에서 볼 때, 가장 강력한 모노 휠은 가장 높은 순시 전력으로 휠이 예리하게 가속되고 앞으로 기울어지는 사람 아래에서 “주행”할 수 있기 때문에 가장 안전합니다.
또 다른 위험은 날카로운 가속 / 기울기 앞으로입니다. 특히 모노 휠이 이미 최대 속도로 주행하고있을 때 특히 그렇습니다. 한계에서 일하면 더 많은 전력을 개발할 시간이없고 꺼집니다. 이와 관련하여 개발 된 속도가 높을수록 고속으로 날카로운 가속을하는 동안 바퀴가 더 위험합니다. 이는 일부 모델의 초과 용량과 함께 최대 속도를 제한하여 만 보상됩니다.
그럼에도 불구하고 엄청난 수의 기계 부품이없는 단순한 설계 덕분에 모노 휠은 전기 스쿠터와 같은보다 안전한 운송 수단입니다.이 스쿠터는 고속 핸들링을 가능하게하며, 접히는 메커니즘 인 쇼크 업소버의 축을 무너 뜨 렸습니다. 휠 직경이 작아서 휠이 작은 구덩이에서도 장애물과 마주 칠 때 역효과를냅니다. 또한, 모노 휠의 안전성으로 인해 같은 계급의 다른 차량과 비교할 수없는 놀라운 기동성이 추가됩니다.
상업화
2003 년에 Bombardier는 스포츠 차량 인 Embrio와 같은 장치에 대한 개념 설계를 발표했습니다. 2004 년 9 월 Trevor Blackwell은 Segway PT에서 사용 된 것과 유사한 제어 메커니즘을 사용하여 기능적인 자체 균형 조정 외바퀴 자전거를 시연하고 Eunicycle으로 디자인을 발표했습니다. Janick과 Marc Simeray는 2006 년 11 월 소형 무소음 장치에 대한 미국 특허를 출원했습니다. 2008 년 RYNO Motors는 프로토 타입 장치를 시연했습니다. 2009 년 1 월 Focus Designs는 전기 외발 자전거를 세그웨이 발명가에게 시연합니다. 2010 년 10 월 포커스 디자인 (Focus Designs)은 허브 모터와 좌석이있는 일륜 외발 자전거의 비디오를 발표했습니다.
발명가 Shane Chen은 2011 년 2 월 소형 좌석이없는 ‘Solowheel’을 출시했으며 다음 달 Simeray 형제들과 라이선스 계약을 체결하고 2015 년에 출원 된 관련 특허 출원에서 Simeray 형제가 도전 한 장치에 관한 특허를 제출했습니다 .
2015 년 말, 포드 자동차 회사는 라스트 마일 (long-mile) 통근자를 대상으로 한 “자체 추진 외발 자전거 타기 외발 자전거 타격 장치”특허를 취득했습니다.
2018 년 4 월, Ryno Motors는 단일 휠 오토바이의 발명에 관한 비디오를 출간합니다.
대중 문화
자기 균형을 잡는 외발 자전거는 1969 년 The Man From R.O.B.O.T.에서, 과학 소설 저자 Harry Harrison의 짧은 이야기에서 묘사되었습니다.
디즈니 캐릭터 인 Fenton Crackshell은 로봇 외발 자전거복을 Gizmoduck으로 착용하고 있습니다.
Demolishor, Decepticon, 2009 Transformers 속편, 로봇 모드는 거대한 로봇 외발 자전거 타기입니다.
The Roads Must Roll의 “tumblebugs”
Flash 브라우저 게임 인 Little Wheel의 주역.
The Lorax에서는 테디 위긴 스 (Ted Wiggins)의 주인공 인 테드 위긴 스 (Ted Wiggins)가 핸들 바가 달린 자기 균형 잡힌 외발 자전거를 사용합니다.
토르, 허구의 발명가 바퀴와 빗, 만화 스트립 B.C.
Fallout의 Securitrons : New Vegas.