Самодельные балансирующие унициклы

[VVK]

Тут предлагаю обсуждать не серийные электро-унициклы.

Из отечественных мне известен лишь один от ALEXANNDRR:

моноцикл - одноколесник

Я думаю, что это первый российским одноколесник. По-моему, ездит не хуже EcoBoomer и других аналогичных.

Еще мне нравится уницикл Александра Полутника, он почему-то так и не стал серийным, хотя на мой взгляд все предпосылки к этому были:

[DED]

Что-то я  запутался.
Почему у Полутника колесо и сиденье сделаны поворачивающимися  относительно друг друга? Что это дает?
Ведь сместив вбок свою задницу относительно колеса, седок не изменит направления движения.
Вектор момента инерции всей системы (конструкция уницикла и тело седока) сохранит прежнее направление.
Другое дело наклон колеса и переход на  внутренний радиус, как на виражах в байках.
Тогда и резина должна иметь широкий круглый профиль, как у байка.
Но этот вариант не катит на малой скорости.

Либо поворачивать разгружая, и резко дергая под собой колесо вбок. Достаточно заметными судорожными цирковыми движениями. Тоже не айс.

Еще вариант притормаживать с нужной стороны носком ботинка, или боковым дополнительным колесом.
В рекламном ролике уницикла девушка именно так и делает при поворотах. Носками кросовок.

Надо бы попробовать потереть тему с выпускающимися боковыми упорными колесами при остановках и поворотах. Разместив их чуть сзади пятна опоры основного колеса. Это исключит лишние цепляния за кочки, которые будет принимать на себя основное колесо.
Пусть это будет не повторение известных существующих конструкций, а принципиально новая концепция. С дополнительными педальками выпуска боковых колес на подножках. Чем-то схожая с торможением на роликовых коньках - когда жмешь на пятку подножки, выходит боковое колесо. Снимаешь пятку с задника подножки при прямолинейном движении  - колесо уходит вверх.
Как-то так.

[Электро]

На видео хорошо видно, как Полутник поворачивает!
Gadget Show - Enicycle

Как поворачивают на колесе? Именно ноги рулят колесом! А тут получается, что седло неподвижно, и как-то нужно рулить колесом - в этом помогает шарнирное соединение.

[DED]

Очень наглядное видео! А то я уж начал сомневаться в законах механики.
Никаких изменений  моментов инерций из ниоткуда не происходит. Колесо для поворота наклоняется,  переводится на внутренний радиус, а шарнир при этом помогает  оставлять тело седока постоянно в вертикальном положении,  смещая его на внешнюю сторону. Лишь помогает перебалансировке центра тяжести при поворотах.
Если не будет шарнира, то при наклоне колеса ногами для поворота придется работать поясницей, наклоняя верхнюю часть тела в противоположную повороту сторону.
Просто получится несколько разная техника удержания баланса, но принцип поворачивания общий - наклон колеса.
Оба способа требуют специфических навыков удержания баланса. Что-то похожее на навыки трековых велосипедистов, когда они в парных дуэлях вынуждены долго стоять на месте.

VVK, благодаря вашему контроллеру попробуем пополнить перечень самопальных унициклов.
Хотел уточнить, как им определяется момент начала движения? Есть кнопка старт/стоп, или как-то по-другому?
Иначе при посадке контроллер начнет отрабатывать случайные наклоны конструкции, и та будет горцевать под седоком, как норовистая лошадь.
На одном из видео даже видно, как при посадке новичка подобный уницикл все время прыгал назад. https://www.youtube.com/watch?v=nR3IpHw8P1A

[VVK]

VVK, благодаря вашему контроллеру попробуем пополнить перечень самопальных унициклов.
Хотел уточнить, как им определяется момент начала движения? Есть кнопка старт/стоп, или как-то по-другому?
Иначе при посадке контроллер начнет отрабатывать случайные наклоны конструкции, и та будет горцевать под седоком, как норовистая лошадь.
На одном из видео даже видно, как при посадке новичка подобный уницикл все время прыгал назад. https://www.youtube.com/watch?v=nR3IpHw8P1A

Когда аппарат включается, он находится в неактивном состоянии. Для перевода в рабочий режим его необходимо поставить вертикально. При переходе скутера через вертикальное положение, произойдет плавное включение двигателя.

Садиться на него можно только когда он в рабочем режиме. Если он выключен, на него сесть просто не получится. Вообще, сесть на него - это самое простое дело. Удержать равновесие в поперечной плоскости будет тяжелее.

А китаец на видео упал, у него аппарат как-то слишком рано выключился.
Вообще, у меня контроллер отслеживает максимальный угол наклона. И если он превышает заданный порог, то контроллер считает, что человек спрыгнул или упал, и выключает двигатель. В моем контроллере эти пороги задаются с компьютера и по умолчанию я их устанавливаю: по продольной оси 12град, по поперечной 30град.

Что касается датчика присутствия человека, то для сигвея он нужен, а для уницикла я не вижу в нем смысла. Если человека на скутере не окажется, то скутер упадет и выключится. А если потребуется его просто выключить, так для этого рубильник есть.

В сигвее у меня предусмотрен еще радиоканал с брелоком, которым можно выключить аппарат. В уницикле я в нем необходимости тоже не вижу.

[Slider]

Да уж, конструкция на порядок лучше и продуманней чем у SBU. Хотя конечно тот попроще и полегче...

[Электро]

SBU понравился, что с ним в метро ну ваще ноу проблем. Катишь за рукоять и все. По весу как IPS102 - тяжеловато так просто нести. Мое мнение - если делать девайс не портативным, то надо, что бы он был безопасным, что не скажешь о сдячих RYNO и прочих ЭкоБумерах, в т.ч. разработка Александра. На большом девайсе хочется скорости! На 40 км/ч внезапный стоп - это ппц котёнку. А если уж небезопасный - то должен быть карманный! Типа SBU или IPS/Solo. Не согласны?

[SMILE1]

Просто получится несколько разная техника удержания баланса, но принцип поворачивания общий - наклон колеса.

обратите внимание - ось поворота должна иметь угол к вертикали иначе наклона не будет и, следовательно, поворота тоже.
В козьей ножке очень удачно сочетается наклон и кастор.
Пять баллов автору.

[VVK]

SBU понравился, что с ним в метро ну ваще ноу проблем. Катишь за рукоять и все. По весу как IPS102 - тяжеловато так просто нести. Мое мнение - если делать девайс не портативным, то надо, что бы он был безопасным, что не скажешь о сдячих RYNO и прочих ЭкоБумерах, в т.ч. разработка Александра. На большом девайсе хочется скорости! На 40 км/ч внезапный стоп - это ппц котёнку. А если уж небезопасный - то должен быть карманный! Типа SBU или IPS/Solo. Не согласны?

Электро, а по внешнему виду колесо у IPS или SBU отличаются от обычного велосипедного? Интересует толщина. Я когда-то прикидывал, как в него контроллер засунуть, но что-то ничего так и не придумал. Пока контроллер в колесо не вставишь, компактно не сделаешь.

[Электро]

Покрышки там 2.125 (весьма широкое для 14 и 16 дюймовых) А сами крышки моторов не сильно выступают за пределы, сфоткаю вечером, как раз IPS 103 разобран сейчас (апгрейд контроллера).
Не все контроллер внутрь ставят, см. тему про IPS.

Тут видна глубина, ну то есть ширина мотора. Приличная ширина, может по 5 см магниты.
https://electrotransport.ru/index.php?msg=329852

[DED]

Электро, мне кажется, что для парковых катаний может быть еще третий промежуточный вариант - миниатюрный сидячий. С предельной скоростью катания 10-15км/час, но более безопасный, и не требующий особых навыков, как   IPS/Solo или RYNO.
Чтобы любой пенс или чайник мог практически с первого раза сесть и поехать без особых корячаний.
С откидными (нажимными) боковыми опорными колесами для поворотов и подстраховки поперечного баланса.
Только никаких выступающих рулей спереди и ручек сбоку, за которые можно зацепиться при необходимости быстрого спрыгивания.

[Электро]

Из-за вспомогательных колёс можно навернуться, зацепившись ими. Пенсионер на такое полюбому не сядет, а пионер научится за большую переменку! Я даже для обучения вспомогательные колёса никому не советую, я как их снял, начал всё обучение с нуля, только время потерял.

[DED]

К сожалению, у меня нет никакого опыта катания на одноколеснике. Разве что только на сидячей электро метле с упором на колени, и на роликовых коньках.  Но это совершенно другая техника катания.
Поэтому пока не начал свои работы по одноколеснику буду максимально прислушиваться к советам катавшихся на унициклах.
Правда, у меня совершенно не стоит задача повторения известных вариантов одноколесников. В этом случае было бы правильнее купить готовое устройство.
Тем более, они уже стали появляться в продаже по прямым каналам из поднебесной дешевле одного килобакса.

Меня интересует вариант катания на идеальных парковых покрытиях, паркингах, роллердромах и т.п. без бугров и кочек.
Хочется попробовать достаточно отличный способ катания - одноколесник с боковыми убирающимися ногами ездока опорными колесами.
Выдвигаться они будут на ходу по усмотрению ездока. Поэтому с убранными колесами это будет рядовой уницикл. Типа SBU V3.
На малых скоростях, при маневровом катании и при остановках опорные колеса придут на помощь ездоку для удержания поперечного баланса.
Цепляться этим колесам просто будет не за что.
Ездить на работу по тротуарам на подобных махарайках полный абсурд. Только парковое прикольное катание и развлекуха.

[DED]

В порядке первой фантазии в голову пришел вот такой вариант.
Попробовать скрестить  SBU V3 со скейтбордом.
Вместо штатной подножки  SBU V3 поставить заднюю половинку скейта, врезав в него мотор-колесо.
Контроллер управления от  уважаемого VVK. Без каких-либо доработок. С управлением продольным балансом и движением наклоном тела.
Дополнительные задние точки опоры добавят продольной устойчивости, дадут определенную поперечную устойчивость, и главное - повысят маневренность управления на малых скоростях. Особенно, если пошире разнести скейтовые колесики.
Входить в виражи с малым радиусом станет гораздо комфортнее. Даже новичку не придется судорожно хвататься за воздух. Достаточно немного перенести вес на одну ногу. Дальше все сделает скейтовый колесный шарнир.

[Электро]

Скейтовый колёсный блок, эта пара колёс, задают радиус поворота в зависимости от наклона доски. Уверен, что углы наклона и радиус поворота при естественном управлении одноколёсником (то есть умеючи, опытным райдером) будет отличаться от радиуса поворота, задаваемого в этой ситуации этими колёсиками. Так что актуальны эти колёсики будут на малых скоростях, а если будете гонять с ветерком - при разгоне потеряете равновесие! А если ноги не будут давить на эту доску, то управление колесом будет невозможным - вся рулёжка идет именно за счет ног!

[DED]

Электро, совершенно верно.
Ездок может  при проведении разных маневров на разных скоростях по-разному давить на доску.
Если он максимально переместит ступни вперед, то ролики вообще перестанут участвовать в рулежке, и получится обычный SBU V3.
И наоборот, при переносе  ног на заднюю часть скейта можно будет  развернуться  практически на месте.
Это на усмотрение ездока.
Если ездок спрыгнет с девайса, то тот останется стоять вертикально на месте за счет трех точек опоры.

VVK, единственное, что бы я попросил заложить в программу, это запрет движения задним ходом, кроме выравнивающих моментов вращения колеса при стоянке. Чтобы исключить прыгалки девайса назад при посадке.

[Электро]

На месте со скейт-колёсам вы не развернётесь - они ж юзом не пойдут!

запрет движения задним ходом

По-моему это просто невозможно идейно. Понимаю вашу обеспокоенность вопросом, как там оно и что, и страхи, что поедет при посадке, и что медленно не развернешься и т.п. Поверьте мне, когда вы научитесь ездить на одном колесе, то на эти вопросы вы будете только улыбаться Это всё гораздо проще, чем вы думаете! Ничего никуда не едет, при поворотах любого радиуса вы инстинктивно рулите девайсом именно так, как бы вы хотели повернуть! Если что-то не получается, так это только вопрос недостаточной проработки телом!
И уж если куда-то выставлять колёсики, так это вперед, что бы в случае чего не свалиться носом. Во всём остальном желаю вам сконструировать компактный, легкий девайс без лишних ухищрений, которые попросту не нужны, это же всё-таки не Сигвей ))))))

Вообще SBUV3 мне очень понравился, удобный и транспортабельный (чего малость не хватает IPS/Solo) - я бы придерживался такой конструкции, и уж точно не ставил бы руль...

Какая нештатная ситуация может произойти с одноколёсником? Вариант, по сути, один. Это встреча с внезапным премятствием, преодолеть которое, у одноколёсника не хватит мощности (это не Сигвей, а тут еще и ездок не готов, и вовремя не отклонился назад, а доливает масла в огонь, двигаясь по-инерции вперёд). С IPS что происходит - он моментально останавливается, и ездок спрыгивает вперёд. Если попытаться взять препятствие медленно, то как только силы мотора на исходе, "горизонт" сразу же уходит вперёд, и опять-же срыгивание спрыгивание Сигвей, насколкьо я помню, будет тупо стоять на месте, если он не может въехать на препятствие. IPS ведет себя, как я описал выше.
Так что, первоочерёдно, может быть продумать алгоритм, который будет как то отрабатывать нештатную ситуацию наезда на премятствие, например, используя значения ускорения, постоянно измеряемые акселем? Пока нет мыслей, как именно можно отработать эту ситуацию, но все, надеюсь, понимают, что при езде сидя, с согнутыми ногами, при наезде на препятствие (а ведь можно недооценить препятствие, и "споткнуться" на небольшой трещинке в асфальте, что у меня было не раз, правда, большая скорость тут в помощь, проскочить трещины лучше на скорости, медленно точно споткнёшься на ней) клевок вперёд носом будет весьма болезненным...

[Электро]

Что бы небыло каши, добавлю мысль в отдельном сообщении.
Так вот, когда большой уклон или препятствие стопорит одноколёсник, то все они ведут себя по-разному. Я испытывал одноколёсники трех разных производителей, и вот варианты:

- плавное снижение мощности, горизонт (педали) уходят вперед (наклоняются вниз по ходу движения) плавно и беззвучно
- скачкообразное снижение мощности, мотор со стуком отключается, педали резко уходят вниз
- начинаются импульсные ударные (как у гайковёртов) импульсы с громким звуком, очень трудно этому противостоять, импульсы частые и постоянные, педали почти не опускаются вниз

Последнее описание - это алгоритм работы Solowheel. Вот такие наблюдения. То есть, Solowheel уронит вас в последнюю очередь, лишь бы на околонулевой скорости вы смогли бы устоять на колесе (с опытом это легко)

Да, забыл добавить методику испытаний. Мой "патент" Садимся на колени, у одноколесника раскрываем педали, упираемся в них руками и давим. Одноколесник прёт на нас, а мы давим на педали. Так оцениваю крутящий момент и поведение одноколесника в момент нехватки мощности (например у 103 модели он в 2-3 раза сильнее, чем у 101 и 102, меня на коленях по полу волоком толкает). Внимание! Так был моментально сожжён контроллер в одном новом колесе! Прислали новый контроллер, теперь используют другие мосфеты, и мощности больше, и насильная остановка мотора не страшна. Всё вы делаете на свой страх и риск!