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【合肥发明专利代理机构排名】出行增加新方式,不倒的两轮摩托车

来源:翟大鹏 时间:2017-09-14


亲,平常您都怎么上下班?

 

 

地铁?一大早就这样的场面,
是不是破坏了美好的心情?


 
自驾车或公交车?

 

 

有没有恨不得汽车长出翅膀飞过去的想法?
至于那些说腿着上下班的人,请看我的眼神。


 

当然,还有一部分人选择两轮车出行,包括自行车、电动车和摩托车等,自由便捷不堵车,嘴里一直哼着歌。可稍不留神就会发生危险,特别是电动车和摩托车,速度快、无防护,有数据表明近半数交通事故涉及电动车或摩托车。
那有没有安全系数较高的两轮车呢?下面我们来看这一款产品。

 


 

带有防护外壳的两轮车,一改常规“肉包铁”设计,怎么样,安全不安全?
这就把粉丝们给打发了?别急,请往下看。

 


 

虽然只有两个轮子,但在不借助任何支撑情况下也不倒?就算是从侧面大力拉,也只是平移拖走?哪怕是汽车使劲撞,也只是被冲撞开,依然屹立不倒!


这辆神奇的车究竟蕴含多高深的科技?经探究,该两轮车为美国的LIT汽车公司(LIT Motors)研发,主要发明人是丹尼尔•基勇•金。他们对整车、车辆稳定系统、车辆控制系统、车辆发动机组件以及能量回收系统等不断改进优化,自2011年起先后提交一系列PCT国际申请,可见对知识产权保护的重视。
 
那么它又是如何实现不倒的功能呢?我们看到了关键词“陀螺”。对,就是我们小时候玩过的陀螺。

 


 

在一定的初始条件和一定的外在力矩作用下,陀螺会在不停自转的同时,环绕着另一个固定的转轴不停地旋转,这就是陀螺的旋进。该产品就是将飞轮代替陀螺(黄色部件),利用飞轮旋进产生的反力矩,使得维持两轮车直立平衡。

 


 

下图是经过进改进后带有两个飞轮的陀螺仪稳定系统示意图。

 


当车辆竖直静止时,对于给定的车辆重力G和重心高度H产生力矩T=G*H,用于飞轮圆盘的惯性力矩I=1/4*m*r*r,其中m为飞轮圆盘的质量、r为半径。两个力矩相同,即可控制车辆的垂直稳定性,从而设计出飞轮的大小、尺寸。


当车辆运行时,以车辆低速即将停止时为例,方程式M=G*H*sinA为由于车辆倾斜而在行进方向上施加的力矩,其中H为车辆的重心高度,G为作用在车辆上的重量,A为以弧度测量的从一侧到另一侧的车辆倾斜度。


为了维持车辆稳定,通过飞轮旋进引入反力矩, 其方程式T=I*w1*w2*sinB,只要两个力矩M和T相等即可维持车辆稳定。其中,w1为以弧度/秒测量的飞轮的旋转速率,对于稳定车辆的反作用力矩起着主要作用,w2为以弧度/秒测量的飞轮倾斜的旋转速率,B为以弧度测量的飞轮距离离开垂直方向的倾斜度。

 


大致了解了该车的稳定系统,我们简单来看一下它的控制系统。
 
车身装有多个传感器和数据处理器,通过对复杂数据的采集、过滤,传输至陀螺仪状态处理器和车辆状态处理器,进行数据计算处理后反馈给各伺服电机。


据悉,知名汽车厂商宝马和本田也对两轮车的不倒技术产生浓厚兴趣。


在宝马创立一百周年之际,一款摩托车版概念车型NEXT100于2016年10月12日正式亮相。

 


 

上图为该款车型的主要技术点,右下角英文翻译为:自平衡轮胎,陀螺传感器使得车辆在静止状态保持稳定和直立,但宝马公司并没有展示具体的自平衡技术原理。

在今年一月初的CES展上,本田结合其在自平衡独轮车和Asimo机器人上的技术积累,发布了摩托车骑行辅助(Moto Riding Assist)的新科技,可以帮助摩托车保持自平衡。本田称该科技的应用相对来说简单,只需把集成该科技的车辆前半部分(车头、前叉、转向系统)移植到现有摩托车上即可,也未公开具体技术原理。

 


 

 

 

文章来源:IP创新赢

 

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