Самодельные балансирующие унициклы

[VVK]

DED, режим экстренного торможения у меня в ближайшее время будет. Я, повторюсь, его планировал для сигвея на тот случай если человек с него упал или спрыгнул. Оставить его для уницикла проблем нет. У меня есть порт для подключения радиоканала, могу на него завести вход для внешнего сигнала. Но, опять же повторюсь, резко затормозить таким способом не получится. Экстренное торможение можно выполнить только сильным наклоном назад. Без участия человека одной автоматикой этого лучше не делать, можно свалить ездока.

[Электро]

Стоит подумать о возможных ложных срабатываниях, в момент, когда вы расслаблены, и совсем к этому не готовы... Любите пощекотать нервы? Думаю, лучше падать с девайса сознательно,...а вобще - лучше не падать.
Опять же, если вы не будете ехать со скоростью 20кмч (а я надеюсь, что вы не будете), то электротормозов хватит за глаза. Унициклы останавливаются весьма эффективно!

[Slider]

Поскольку уницикл сидящий, можно сделать простейший датчик веса в сиденье, и нечего "огород городить"

[DED]

Вообще-то, в моем случае уницикл предполагает возможность  езды и стоя на подножках. Просто датчик веса под сиденьем не прокатит. Надо фиксировать наличие ног по бокам.
Наверное, нужно посмотреть в сторону простейших емкостных датчиков на обеих подножках  И под сиденьем.

При интенсивном торможении вступят в работу передние скейтовые колеса, и частично примут на себя упор. Это же "инвалидный" уницикл.

Однако не стоит и переоценивать опорную роль скейтовых колес. Они лишь в некоторой степени ПОМОГАЮТ в поддержании поперечного баланса, при поворотах и при резком торможении. Главная роль остается у ездока.

[DED]

Провел первые фанерно-макетные пробы  задуманной конструкции.
Вначале о хорошем. Полированная фанера 9мм  прекрасный материал для изготовления несущего каркаса. Прочный, доступный, легко обрабатываемый.
Увы, делать скейтово-колесно-табуреточную конструкцию неперспективно. Получается избыточно громоздко и неуклюже.   Гораздо менее элегантнее и габаритнее, чем на исходной картинке. 
Кроме того обнаружился главный недостаток в поведении  скейтовых колес в таком применении. При  боковых наклонах опора идет лишь на внутренние колеса в скейтовых парах. В то время, как в обычном скейте на виражах всегда опираются оба колеса колесной пары. Нарушается обычная упругость опорно-поворотной функции. При этом ось пары без достаточного сопротивления и опорного подпружинивания просто заваливается в сторону поворота, не давая желаемой поддержки.

С другой стороны при макетировании выявилась перспективность другого более компактного компановочного решения.  Оказалось, самым правильным подходом стало максимальное приближение к естественной позе при сидячей езде - немного наклоненная вперед верхняя часть тела, и немного смещенные вперед ноги. Естественно, с центром тяжести над серединой колеса.
Под эту позу сразу определилось наиболее удобное и "правильное" место опорных колес  и способ управления ими.  Немало помог в этом ролик с  катанием девушки на сидячем уницикле.  http://www.ecoboomer.tv/products/ecoboomer-igo/
Она постоянно держит ноги на боковых опорах, и слегка "подрабатывает" балансировку и повороты легким касанием дороги носками ботинок.  Это самая безопасная позиция тела, позволяющая в любой момент соскочить вперед при необходимости быстрой остановки. 
При макетировании ноги сами просятся на эти места. Если не требуется помощь дополнительной поддержки, ездок делает упор на  пятку ступни.
Если нужно поймать баланс, или войти в крутой вираж - помогает носком внутренней ноги.
В качестве опорных колес - колеса от роликовых коньков, или скейта.
Можно их сделать подпружиненными. Как-то так.

[VVK]

Немало помог в этом ролик с  катанием девушки на сидячем уницикле.  http://www.ecoboomer.tv/products/ecoboomer-igo/
Она постоянно держит ноги на боковых опорах, и слегка "подрабатывает" балансировку и повороты легким касанием дороги носками ботинок. 

Интересно, я этот момент и не заметил. Действительно, при повороте она касается носком ботинка дороги. Получается, что вместо ботинка нужно какое-то приспособление, а то обуви не напасешься 

Это самая безопасная позиция тела, позволяющая в любой момент соскочить вперед при необходимости быстрой остановки. 
При макетировании ноги сами просятся на эти места. Если не требуется помощь дополнительной поддержки, ездок делает упор на  пятку ступни.
Если нужно поймать баланс, или войти в крутой вираж - помогает носком внутренней ноги.
В качестве опорных колес - колеса от роликовых коньков, или скейта.
Можно их сделать подпружиненными. Как-то так.

Вот такая конструкция мне нравится больше предыдущих, я думаю ее можно взять за основу.

[DED]

И обязательно длинное сиденье. Это дает возможность выбирать более удобную позу при езде.
Я пробовал садиться по-разному.
Если сесть дальше назад, то надо больше наклонять верхнюю часть тела вперед, а руки просятся чуть в стороны и вниз. Получается поза для более спортивного быстрого катания. Как у конькобежца.
Если сесть примерно посередине сиденья, то тело надо держать прямо (как у той девушки). Это удобно для спокойного катания и для начинающих. При этом легче держать баланс, и спрыгивать вперед при резкой остановке.

Подработка ногами при помощи боковых колес на усмотрение и опыт катающегося.
Можно ими вообще пользоваться только при остановках и посадке.

[ALEXANNDRR]

фото добавил:
Добавлено 23 Авг. 2013 в 18:56

[DED]

ALEXANNDRR, в ожидании контроллера я еще только присматриваюсь к выбору комплектующих и дизайна.
Перебираю в уме возможные варианты.
Одно для себя решил уже точно - вес должен быть минимальным, никаких стальных уголков и рам. Максимум 12-13кг. 
Поэтому сразу вопросы: какой вес у вашей конструкции? Справляется МК? Максимальная скорость,  которую можно позволить? Маневренность? 

[ALEXANNDRR]

пока не взвешивал.колесо около 6кг.рама наверно так же. маневренность зависит от водителя

[Электро]

А про скорость что же не ответили?

[VVK]

А про скорость что же не ответили?

У такого аппарата нормальная скорость 10 - 15 км/ч. При желании можно и больше разогнать, но не рекомендую.

[DED]

Я тоже считаю, что выше 15км/час категорически не стоит замахиваться.
И то, это только с достаточными навыками управления, и при хороших условиях катания.
Если бы речь шла об обычных (двух и более колесных) транспортных средствах с МК, то для катаний на такой скорости можно было бы ограничиться мощностями  около 250-300Вт.
Но для удержания динамического баланса на кочках, при продольных рывках, потере баланса в уницикле могут потребоваться пиковые мощности многократно превышающие крейсерские значения.
Сами статорные катушки МК могут кратковременно выдерживать  пиковые броски тока в несколько раз выше номинальных значений.
Это можно обеспечить за счет соответствующего повышения напряжения питания. Главное, чтоб выдержали силовые ключи контроллера управления.
То есть, можно использовать МК с крейсерской мощностью 500Вт, и "дергать" его в кратковременных импульсах управления пиковыми мощностями до 1...1,5кВт.
Значит питание уницикла должно быть  не менее чем с полуторным - двукратным запасом напряжения.
Я ориентируюсь на МК с расчетной мощностью 600Вт, которое при равномерном движении до 15км/час будет работать в половину мощности.
Но на борту ставить питание  с хорошим запасом. Не 36В, как  для "нормальной" эксплуатации МК, а не менее 48...60В.

Правда при повышенном питании МК ШИМ переходит в короткоимпульсный режим на малых мощностях. Все это скажется на схемотехнике и стоимости силовых ключей. Это тоже надо учитывать отдельно.

 

[Электро]

На одноколёснике с аккумами 16s ток при движении по ровной дороге обычно около 3А и менее! Вот это экономичность!!!

[DED]

В ближайшие дни будет на руках контроллер для уницикла, смогу активно продолжить работу.
Пока только прикинул общий  конструктив,  и собрал для экспериментов боковые  опорные стойки с подножками и скейтовыми колесами.
Стойки из дюралевого профиля 50х20. К ним крепится мотор-колесо. Сверху сиденье со всеми патрохами.
Никакого железа и сварных соединений. Постараюсь сделать конструкцию предельно легкой.
Пока вырисовывается полный вес с аккумуляторами в пределах 12кг.

[DED]

Свершилось - сегодня стал счастливым обладателем контроллера для уницикла от VVK.
Хвала Создателю! Качество исполнения и-зу-ми-тель-ное! Про Китай вообще не говорю - оборонка отдыхает.
Срочно форсирую дальнейшие работы.

[Silvaticus]

http://youtu.be/0wTfQiGFAKE

[ALEXANNDRR]

контроллер действительно серьёзный,слов нет. по началу хотел на ардуино сделать,но то одного,то другого нет,а тут всё реализовано в железе(готовая коробка)!!! и едет вполне неплохо,20 км/ч без проблем.