Моноколесо

Моноколесо — электрический самобалансирующийся уницикл (моноцикл) с одним колесом и расположенными по обе стороны от колеса подножками. Моноколесо является глубокой модернизацией Segway (рус. «Сигвэй») — электрическое самобалансирующееся транспортное средство компании Segway Inc. (рус. «Сегве́й Инк.») с двумя колёсами, расположенными по обе стороны от водителя, внешне напоминающее колесницу. Изобретено Шейном Ченом. Моноколесо использует гироскопы и акселерометры для отслеживания положения вместе с электродвигателем для автоматической балансировки плоскости педалей вперед и назад. Влево и вправо балансировка осуществляется человеком (моноколёсником или райдером) и управляется наклоном тела и поворотом всего устройства вправо-влево ногами. Таким образом поддерживается динамическое равновесие, как на велосипедах или скутерах.[1]

Человек на моноколесе

Конструкция

Внешний вид

Чаще всего моноколесо имеет пластиковый корпус с ручкой для переноса устройства. Не все, но многие модели помимо ручки для перевозки имеют телескопическую для удобства катить колесо рядом с собой при ходьбе. На корпусе устройства располагаются кнопка включения/выключения, индикатор заряда батареи и разъём для зарядки. Многие моноколеса также оснащены встроенными динамиками, фарой и стоп сигналом, подсветкой. Справа и слева по бокам корпуса симметрично находятся две педали, на которых стоит моноколёсник. Педали у моноколёс, как правило, складываются для удобства переноса устройства. Основными составляющими моноколеса являются: (250—3500Вт) электродвигатель, платы управления(именуемые «контроллер», на котором расположен в том числе и гироскоп удерживающий равновесие колеса), и аккумуляторные батареи.

Принцип работы

При включенном питании электронные гироскопы и акселерометры начинают изменять момент силы мотора таким образом, чтобы наклоняемый пользователем через педали корпус колеса восстанавливал горизонтальное положение. Продольное равновесие достигается путем «подъезжания» устройства под центр тяжести (пользователя вместе с моноколесом), а динамическое поперечное равновесие — за счет центробежной силы поворота, возникающего при наклоне колеса в стороны. Таким образом, управление моноколесом осуществляется через перемещение центра тяжести (наклон тела) вперед, назад и в стороны. При полной остановке пользователю устройства приходится удерживать равновесие, как на мотоцикле или велосипеде, опустив одну ногу на асфальт.

История

Компания Solowheel создала свое первое моноколесо в 2009 году. (https://www.osp.ru/news/2015/0626/13029117/) Первый в мире электроуницикл появился в начале 2010-х годов в США. Он производился компанией Inventist под брендом Solowheel[2]. Подобные транспортные средства вскоре стали популярными у различных производителей. Данное средство передвижения наиболее распространено в Китае и Франции, а так же популярно в Республике Корея, США и России. Производятся моноколеса, в основном, в Китае. Наиболее крупные на момент 2021 года производители моноколёс: KingSong, InMotion, Begode, LeaperKim.

Характеристики

Сегодня существует множество различных моделей моноколёс. Большинство из них обладает близкими параметрами:

  • Масса: 7,8—44 кг
  • Скорость максимальная: 10—80 км/ч
  • Дальность поездки на одной зарядке: 10—240 км
  • Диаметр колеса: 10, 12, 14, 16 ,18, 22, 24 дюйма .
  • Емкость аккумулятора: 160-3600Wh
  • Дополнительно: система амотризации (например KingSong S18, InMotion V11), встроенная Bluetooth-колонка (у большинства), связь со смартфоном через специальные приложения (включая сторонние типа Darknessbot (iOS), EUCWorld, WheelLog, EUCer (Android) для индикации и предупреждения по скорости, потребляемого тока, заряда батареи и т. п., установкой некоторых ограничений, управления настройками (например, светом, сигналом).

Безопасность

Электрические скутеры, в том числе моноколеса, не могут использоваться на автомобильных дорогах в некоторых странах. Некоторые считают, что использование моноколёс требует ношения защитной экипировки для роликовых коньков, из-за опасности падений[3].

В России,Республике Беларусь едущий на моноколесе приравнен на данный момент к пешеходу[4].

Опасность езды на моноколесе представляет наезд на препятствия: в этом случае колесо резко замедляется и не успевает за отклонившимся вперёд по инерции ездоком, отчего тот падает. Аналогично слабые колёса замедляются при выезде из ямки благодаря недостатку мощности двигателя и роняют ездока. С этой точки зрения наиболее безопасными являются более мощные моноколёса с бо́льшим количеством параллельных ячеек батареи, так как высокая мгновенная мощность позволяет колесу резко ускориться и «подъехать» под наклонившегося вперёд человека. Эта функция в разной степени управляется прошивкой моноколеса, как и опускание педалей в поворотах и торможениях.

Еще одной опасностью является резкий разгон/наклон вперед, особенно когда моноколесо уже едет на максимальной скорости. Работая на пределе, оно не успевает развить ещё большую мощность и отключается, не успев предупредить ездока о нехватке тока. В этом плане, чем выше набранная скорость, тем колесо опасней при резкой попытке разогнаться ещё больше. Компенсируется это только ограничением максимальной скорости в сочетании с избыточной мощностью аккумуляторов в некоторых моделях. Для безопасности ездока многие модели имеют систему предупреждения, за счет приподнимания педалей на достижении максимальной скорости. Это служит как оповещением ездока, так и естественным механизмом его отклонения назад что приводит к снижению скорости.

Тем не менее, благодаря простой конструкции, в которой нет огромного количества механических узлов, моноколесо является более безопасным транспортом чем, например, электросамокат, который позволяет развить бо́льшую скорость, у которого нередко отламывается руль, лопаются оси складного механизма, амортизаторов, диаметр колес меньше, что также негативно сказывается при попадании колеса самоката даже в небольшие ямки и встречи с препятствиями. Кроме того, безопасности моноколесу добавляет его потрясающая маневренность, с которой не может сравниться ни одно другое транспортное средство близкого класса, включая технику запрыгивания на бордюры, заезд/съезд по лестнице, а также езду по извилистым лесным тропинкам с корнями.

С 2020 года начат выпуск моделей с подвеской в различных реализациях. Подвеска повышает безопасность катания на моноколесе, амортизируя неровности, снижая требования к мотору и батарее по мгновенной мощности для удержания ездока, а также уменьшает риск потери контакта ног ездока с педалями от удара о неровность и последующей потери баланса. К минусам подвески можно отнести повышение массы, стоимости и механической сложности устройства, необходимость более частого технического обслуживания.

См. также

Примечания
  1. Rice, Vincent Version 2.0 of Focus Designs Self-Balancing Unicycle now ready for primetime // GizMag, 26 January 2012
  2. Powered single-wheeled self-balancing vehicle for standing user (англ.). Дата обращения: 14 февраля 2020.
  3. Motorized unicycles whiz through city streets — CBS News
  4. Khabibrakhimov, Albert. ГИБДД отнесла владельцев гироскутеров и электросамокатов к пешеходам, vc.ru (11 января 2017). Дата обращения 14 июня 2018.


Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.