Велосипед-неваляшка с электроприводом

Группа ученых во главе с Ясухито Танака и Тосиюки Мураками вместе с департаментом системного проектирования заявили о решении сложной задачи стабилизации двухколесного транспортного средства. Дело в том, что отклик по позиции велосипеда является пассивным, поэтому прямое управление траекторией оказывается невозможным. В ходе решения непростой задачи удалось найти приемлемые стратегии для сохранения как прямолинейной траектории велосипеда, так и положения велосипеда в ходе движения.

Для управления велосипедом авторы применили специальный стенд – два ролика под задним колесом и один под передним. Для контроля положения велосипеда, который фактически никуда не едет, пока все эти ролики вращаются, разработчики использовали сразу два инструмента. Первым инструментом служит обычный светодиод и камера сзади от велосипеда. Второй инструмент – это датчик на базе гироскопа, который точно показывает текущее положение велосипеда в пространстве.

Принципы управления положением и траекторией велосипеда, созданные группой Танака и Мураками, основаны на динамической модели стабилизации, которую впервые разработал Шарп (R.S. Sharp) в 1971 г. Программной основой комплекса косвенного управления велосипедом стала операционная система реального времени RTLinux, которая часто используется в робототехнике и в самых разных системах автоматизированного управления.

Авторы нового велосипеда, который сохраняет равновесие без участия человека, считают, что их работа может подарить счастье путешествий и близости к природе многим людям в возрасте. Хотя маленьким детям кажется очень сложным научиться сохранить равновесие на двухколесном велосипеде, наибольшее число падений с велосипеда происходит совсем не в детстве, а как раз в преклонные годы. Серийный сохраняющий равновесие велосипед может на самом деле облегчить жизнь многих пожилых людей