自衡車

自衡車

2008年10月,許多人在“鳥巢”附近都看到了一輛只有左右兩輪、靠身體重心的傾斜角度控制前進或後退的新式交通工具———自衡車。它的出現,能否宣告一個交通工具新時代的到來?

基本介紹

  • 中文名:自橫車
  • 優勢:節能,安全
  • 使用方法:腳踏
  • 出現時間:2008
產品介紹,使用方法,優勢,前景,

產品介紹

腳踏車、機車、汽車火車到飛機,每一種交通工具從雛形到完善都經歷了一個漫長的發展歷史。最近,一種新的交通工具——自衡車——出現了。它是否能在馬路上給自己開闢出一個新的天地呢?
迄今為止,人類的交通工具不過腳踏車、機車、汽車、火車、飛機等為數不多的幾種。每一種交通工具從雛形到完善都經歷了一個漫長的發展歷程,人們已習慣於藉助它們讓自己行動得更快、走得更遠,似乎已遺忘去發明其他的代步工具。

使用方法

2008年十月,許多人在鳥巢附近看到了一輛只有左右兩輪、靠身體重心的傾斜角度控制前進或後退的新式交通工具——自衡車。它的出現,能否宣告一個交通工具新時代的到來?2008你十月下旬,自衡車的研製單位北京自衡世紀科技有限公司研發部負責人喬德治接受了《科學時報》記者的採訪。
能在任何汽車行駛的地方使用
從外形上看,這輛自衡車由兩隻輪子組成,分布在使用者的左右兩側,兩隻輪子中間有一塊平板,使用者就站立在平板上面。駕駛它既不像機車那樣採取坐姿,又不像滑板車那樣需要蹬踏。平板的中間向上升起一根立桿,與腳踏車一樣,立桿的上端橫搭著車把手。這樣,使用者的雙手就有了安放的地方,並且可以控制轉向。它的速度最高為每小時20公里,依靠電池驅動,能在任何汽車行駛的地方使用。
在喬德治的指導下,記者也體驗了一下自衡車。記者小心翼翼地踩上踏板,發現它沒有想像中那樣會站立不穩、前後搖晃。當記者身體稍稍往前傾,車子就緩緩開始前進;身體稍稍往後傾,車子就慢慢後退,完全不用使力。這種車的前進與後退是靠身體重心的偏移來控制的。
“‘自衡’即‘自動平衡’之意,只要仔細觀察人類怎樣依靠兩隻腳在行走的同時保持身體不倒,我們就能明白自衡車可以不倒的道理。”喬德治說。
經過漫長的進化,人類從四肢爬行演化為今天的直立行走,這裡面也包含了人的感測系統和執行系統更靈敏和回響速度更快捷的進化方向。如果身體感受到來自背後的推力,感應神經就會通知小腦,小腦會讓腿部自動朝前邁出腳步;如果身體感受到來自胸部的推力,小腦同樣會讓腿部自動朝後邁出腳步。
“自衡車就採用了類似的原理,把人的雙腿用兩隻輪子及驅動機構替代,安裝感知人體重心偏移的感測器,再裝上一隻反應敏捷的‘小腦’——微處理器,這樣,自衡車就能夠在行進中不倒。”喬德治說。
自衡車是根據航天科技中常用的陀螺動態平衡原理研製而成,以內置的精密固態陀螺儀來判斷車身所處的姿勢狀態,透過精密且高速的中央微處理器計算出適當的指令後,驅動馬達來達到平衡的效果。假設以站在車上的駕駛人與車輛的總體重心縱軸作為參考線,當這條軸往前傾斜時,車身內的內置電動馬達會產生往前的力量,一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩,一方面產生讓車輛前進的加速度;相反,當陀螺儀發現駕駛人的重心往後傾時,也會產生向後的力量達到平衡效果。因此,駕駛人只要改變自己身體的角度往前或往後傾,車子就會根據傾斜的方向前進或後退,而速度則與駕駛人身體傾斜的程度成正比。
“原則上,只要自衡車有足夠的電力,車上的人就不用擔心有傾倒跌落的可能,這與一般需要靠駕駛人自己進行平衡的滑板車等交通工具大大不同。”喬德治說。

優勢

環保節能的產品:與其他交通工具相比,自衡車有哪些優勢?
腳踏車和電動腳踏車只能前進,不能後退,也不能原地不動。而自衡車不僅能夠前進,還能後退和原地不動。事實上,由於自衡車的感測系統非常靈敏,身體重心的移動幅度非常小,使用者只要把身體重量稍微朝腳尖或腳後跟移動一點,車體就開始前進或後退。而且,自衡車的轉彎半徑可大可小,控制靈活,在電梯那樣狹小的空間也可以騎著轉彎。
“我們經常能看到很多穿長裙子的女士,在騎腳踏車時總是一隻手提著裙子,怕裙子卷到後軲轆里,而自衡車就不會產生這種問題。如果在車輪旁邊加裝了擋板,就可以防止這種事情發生。”喬德治說。
與以汽油為燃料的汽車相比,自衡車可以說是一種環保節能產品。自衡車是二氧化碳零排放。而汽車的能源動力只能來自一次性化石能源。自衡車的動力依靠電池提供,電能既可以從不可再生的化石能源中獲取,例如煤或油;也可以從可再生的能源中獲取,例如太陽光或風等。自衡車充一次電可以行駛40公里,充電所需最長時間在6~8個小時,充電一次消耗的電不超過1度。
自衡車能夠安全承載的人體體重限制在105公斤,最大爬坡能力與小型汽車相當。對於較陡的坡度,使用者下車後,自衡車能夠提供輔助動力自己上坡,使用者只要控制方向和車身的傾斜角度。

前景

市場推廣尚待加強
“這種車,在國外稱為Segway,國內有人將其譯為‘思維車’。但是經過幾年的發展,它的推廣一直很困難,主要原因在於它高昂的造價和道路法規的相關定位。”喬德治說,進口自衡車的價格高達6萬元人民幣,超過了一輛小型轎車的售價。
喬德治和他的同伴們只用了一年多的時間就研製出了自衡車,並且價格大幅下降,但與電動腳踏車相比,現有的自衡車製造成本至少是電動腳踏車的4倍。“電動腳踏車只有一個驅動輪,而且這個驅動輪只能往一個方向轉動。自衡車除感測器和微處理器之外,有兩台電動機可以向正反兩個方向轉動,這些因素都造成了自衡車的成本較高。”
目前,自衡車主要用於拓展訓練、保全巡邏、遊藝娛樂、廣告工具等。與腳踏車、汽車等其他幾種交通工具上百年的發展歷史相比,自衡車畢竟剛問世,現階段還比較弱小,也談不上對腳踏車等交通工具造成衝擊和影響,並且其主要功能的技術實施方式也需要更加成熟和完善。
有人預言,將來的馬路將為自衡車專門留出一條道路;也有人預言,自衡車最終將取代腳踏車。雖然美國自衡車態勢還不太明朗,但也有相當多的公司和地方政府表示了支持。
“例如,歐寶公司專門研製了可以放下兩輛自衡車的小轎車,就是為那些把汽車開進大都市邊緣、再換乘自衡車進城市中心區辦事的人提供便利。”喬德治說。

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