本田電動(dòng)獨(dú)輪車(chē) 人群中穿梭自如
2012年5月,本田公開(kāi)了電動(dòng)獨(dú)輪車(chē)“UNI-CUB”。為了推動(dòng)實(shí)用化,目前正在位于東京臺(tái)場(chǎng)的日本科學(xué)未來(lái)館中進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)。設(shè)想用作機(jī)場(chǎng)及購(gòu)物中心等大型設(shè)施中的移動(dòng)工具。
“機(jī)場(chǎng)、購(gòu)物中心及水族館等室內(nèi)設(shè)施正在向大型化發(fā)展,人們?cè)谄渲械亩毫魰r(shí)間及移動(dòng)時(shí)間增多,因此需要備有以前沒(méi)有的‘個(gè)人交通工具’!甎NI-CUB’就是一款可滿足既安全又能高效率移動(dòng)這種需求的全新交通工具!
本田技研研究所二輪R&D中心策劃室主任研究員末田健一如是說(shuō)。
僅需傾斜身體即可控制轉(zhuǎn)向
UNI-CUB是本田技研開(kāi)發(fā)的電動(dòng)獨(dú)輪車(chē)。僅需將上半身稍稍向希望去的方向傾斜,即可隨意向前后、左右及斜向等所有方向移動(dòng)。并且,與以往的獨(dú)輪車(chē)和自行車(chē)不同,停下時(shí)不會(huì)傾倒,能夠穩(wěn)穩(wěn)立于原地,此外還能夠以車(chē)輪與地面的接觸點(diǎn)為中心,進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。即使沒(méi)有經(jīng)過(guò)練習(xí),在騎上車(chē)的瞬間就能立刻憑直覺(jué)操縱車(chē)輛,這也是其特點(diǎn)之一。
“UNI-CUB(UNI-CUB)”!癠NI”源自Unicycle,Unique,Universal 。其設(shè)計(jì)乍看就像一只企鵝。
只是通過(guò)改變上半身的重心來(lái)操控車(chē)輛,因此可簡(jiǎn)單地配合旁邊行人的步調(diào),也不存在像汽車(chē)和摩托車(chē)那樣突然加速的危險(xiǎn)。即使在機(jī)場(chǎng)和購(gòu)物中心等人流量較大的室內(nèi)設(shè)施中,也不會(huì)給周?chē)腥藥?lái)壓力和恐懼感,可安心共享空間。
并且在使用方法方面,還可事先在UNI-CUB中輸入?yún)⒂^路線及速度,使參觀者能夠順利按照預(yù)定時(shí)間參觀博物館和展會(huì)等,而不會(huì)出現(xiàn)迷路的情況。
末田說(shuō):“說(shuō)到通過(guò)移動(dòng)重心行駛的個(gè)人交通工具,Segway比較有名。不過(guò),UNI-CUB的最大特點(diǎn)在于可自由使用雙手,車(chē)輪完全收納于騎車(chē)人兩腳內(nèi)側(cè),這也是我們?cè)陂_(kāi)發(fā)時(shí)最注重的地方!
這一想法的基礎(chǔ)是本田長(zhǎng)年以來(lái)一直堅(jiān)持的“Man-Maximum•Mecha-Minimum(乘員空間最大化,機(jī)器空間最小化)”思想。
UNI-CUB的最高時(shí)速為6公里,充滿電的續(xù)航距離為6公里,但通過(guò)改變電池容量,可改變性能參數(shù)。另外,如果將使用環(huán)境設(shè)定為適用無(wú)障礙空間,只要符合《無(wú)障礙法》標(biāo)準(zhǔn)的斜坡及臺(tái)階,就可毫不費(fèi)力地通過(guò)。騎行者的體重設(shè)想為30~100公斤。
上市時(shí)間目前尚未確定。已從6月16日起,在東京臺(tái)場(chǎng)日本科學(xué)未來(lái)館投入使用,進(jìn)行實(shí)證實(shí)驗(yàn)。遺憾的是,目前只有日本科學(xué)未來(lái)館的解說(shuō)員才能使用。根據(jù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,或許參觀者不久就能利用這一交通工具。
末田說(shuō):“我們本來(lái)打算通過(guò)實(shí)證實(shí)驗(yàn),首先使人們了解到‘竟然有這樣的交通工具’。不過(guò),實(shí)證實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之后,由于該車(chē)太易于融入周?chē)臻g,因此也有許多參觀者并未意識(shí)到獨(dú)輪車(chē)的存在,這倒是令人高興的失算。”
這樣看來(lái),UNI-CUB似乎已經(jīng)達(dá)到了自然而然地融入人流量較大的空間這一理念要求。今后,為了使人們對(duì)之產(chǎn)生“自己也想騎”、“使用這種交通工具或許會(huì)比較方便”的想法,本田技研計(jì)劃通過(guò)實(shí)證實(shí)驗(yàn)找出需要解決的問(wèn)題,反復(fù)進(jìn)行進(jìn)行改良。
以較少部件實(shí)現(xiàn)安全可靠的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
UNI-CUB有兩個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。即可進(jìn)行全方位移動(dòng)的車(chē)輪機(jī)構(gòu)“Honda Omni Traction Drive System(HOT驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))”,和在類(lèi)人機(jī)器人“阿西莫”研發(fā)過(guò)程中積累的平衡控制技術(shù)。
HOT驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是在大車(chē)輪的圓周上配置一排小車(chē)輪的車(chē)輪機(jī)構(gòu)。UNI-CUB的車(chē)輪配備有30多個(gè)小型車(chē)輪。
可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)大車(chē)輪進(jìn)行前后移動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)多個(gè)小車(chē)輪進(jìn)行左右移動(dòng),并可通過(guò)組合使用大車(chē)輪及小車(chē)輪進(jìn)行斜向移動(dòng)。
順便一提,此次UNI-CUB除了“主輪”外,還在主輪后部設(shè)置有“旋轉(zhuǎn)車(chē)輪”。正如其名稱(chēng)一樣,該車(chē)輪可使主輪以1點(diǎn)為中心進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。
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“Honda Omni Traction Drive System(HOT驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))” |
實(shí)際上,在大車(chē)輪的圓周上配置一排小車(chē)輪的車(chē)輪機(jī)構(gòu)被稱(chēng)為“全方位輪”或者“全方位驅(qū)動(dòng)車(chē)輪”,這并沒(méi)有什么新奇之處。而HOT驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的獨(dú)特之處在于,不僅僅是大車(chē)輪,就連小車(chē)輪的移動(dòng)都是通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行精密控制。這樣能夠使騎行者更順利、更準(zhǔn)確地駕車(chē)駛往自己想去的方向。
而且,對(duì)小車(chē)輪“統(tǒng)一”進(jìn)行控制,而不是一個(gè)一個(gè)單獨(dú)進(jìn)行控制,這一點(diǎn)也頗具本田特色。
對(duì)于末田等研發(fā)人員來(lái)說(shuō),一個(gè)一個(gè)單獨(dú)進(jìn)行控制在技術(shù)方面并不困難。不過(guò)這樣一來(lái),便需要大量部件以及大電流電路,與末田等力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的低價(jià)位小型產(chǎn)品相距甚遠(yuǎn)。但如果不能完全控制小車(chē)輪,便無(wú)法實(shí)現(xiàn)精密的驅(qū)動(dòng)。
末田說(shuō):“如何用較少的部件實(shí)現(xiàn)安全、可靠地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu),在這方面我們花費(fèi)精力最多,也充分利用了本公司長(zhǎng)年以來(lái)積累的相關(guān)技術(shù)!
另一方面,平衡控制技術(shù)指的是保持重心平衡、防止摔倒的技術(shù)。
該技術(shù)是通過(guò)傳感器檢測(cè)UNI-CUB騎行者上半身移動(dòng)所產(chǎn)生的重心傾斜,迅速判斷騎行者想向哪個(gè)方向、以多快的速度移動(dòng)。然后迅速將車(chē)輪向該方向移動(dòng),以保持重心平衡。不僅是向上半身傾斜的方向移動(dòng),而且上半身傾斜程度越大,車(chē)輪轉(zhuǎn)速就越快,騎行速度也加快。
應(yīng)該有許多人在小時(shí)候當(dāng)值日生時(shí),做過(guò)將掃帚一頭放在手掌上,盡力使其保持平衡而不歪倒的游戲。UNI-CUB配備的平衡控制技術(shù)原理正是與之相同,是通過(guò)計(jì)算機(jī)控制得以實(shí)現(xiàn)的。
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平衡控制技術(shù) |
本田于2011年發(fā)布的UNI-CUB的原型為不能如意地移動(dòng)重心的人配備了像游戲機(jī)一樣的操縱桿。不過(guò),此次采用了智能手機(jī)來(lái)替代操縱桿。用手指操作觸摸面板畫(huà)面上顯示的操縱桿,便可指示移動(dòng)方向。
順便一提,筆者也進(jìn)行了試騎,UNI-CUB的動(dòng)作非常流暢,完全沒(méi)有操縱交通工具的感覺(jué)。反而有一種宛如身體一部分的奇妙感覺(jué)。這的確是一種前所未有的交通工具。
配備阿西莫等的平衡控制技術(shù)
本田技術(shù)研究所的個(gè)人交通工具研發(fā)歷史可以回溯到1989年。最初是在公司內(nèi)部舉行的新一代交通工具創(chuàng)意大賽上,展示了作為Segway前身的摩托車(chē),以及利用旋轉(zhuǎn)的大球移動(dòng)的獨(dú)球車(chē)。這些交通工具都是利用了平衡控制技術(shù)。
之后,隨著研究設(shè)施等的增擴(kuò),在設(shè)施之間進(jìn)行移動(dòng)越來(lái)越麻煩。特別是負(fù)責(zé)將文件等送往各部門(mén)的工作人員,每天必須在設(shè)施內(nèi)來(lái)回走動(dòng)多達(dá)7到8公里,非常辛苦。
因此,本田技研以1989年發(fā)布的獨(dú)球車(chē)為原型,在1994年開(kāi)發(fā)出了小型獨(dú)輪車(chē)。不過(guò)需要像Segway一樣雙手握住車(chē)把,雖然移動(dòng)起來(lái)較為輕松,但不能自由使用雙手。因此作為下一個(gè)目標(biāo),決定開(kāi)發(fā)“無(wú)需用手”的技術(shù)。
不過(guò)之后開(kāi)發(fā)進(jìn)展得并不順利。負(fù)責(zé)獨(dú)輪車(chē)研發(fā)的研究人員開(kāi)始致力于阿西莫等類(lèi)人機(jī)器人的研發(fā),獨(dú)輪車(chē)研發(fā)被暫時(shí)縮小了規(guī)模。不過(guò),通過(guò)研發(fā)類(lèi)人機(jī)器人,平衡控制技術(shù)得到了大幅提高。因此,研究人員想,通過(guò)再次在獨(dú)輪車(chē)中采用該平衡控制技術(shù),就能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)需用手的個(gè)人交通工具了吧。
于是,15年之后,于2009年開(kāi)發(fā)出了前一款產(chǎn)品“U3-X”。
U3-X最注重小型化及設(shè)計(jì)性。因此,雖然人騎上去也能僅靠一個(gè)車(chē)輪很好地保持平衡,但驅(qū)動(dòng)力較低,路面稍有凹凸不平之處就會(huì)停住,無(wú)法繼續(xù)前行。并且,由于沒(méi)有配備旋轉(zhuǎn)車(chē)輪,因此也無(wú)法像UNI-CUB一樣在原地旋轉(zhuǎn)。
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無(wú)需用手的電動(dòng)獨(dú)輪車(chē)“U3-X”(右)與UNI-CUB |
而UNI-CUB是對(duì)U3-X進(jìn)行了改良,實(shí)現(xiàn)了較好的路況應(yīng)對(duì)能力。
由于UNI-CUB比較注重實(shí)用性,因此末田等研發(fā)人員從車(chē)輪形狀、尺寸到材質(zhì),進(jìn)行了全面改進(jìn)。
末田說(shuō):“我們?cè)囍屏思s100多種的機(jī)構(gòu),反復(fù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。尤其是發(fā)現(xiàn)了將重點(diǎn)放在盡可能降低成本上,通過(guò)優(yōu)化組合利用現(xiàn)有技術(shù),可產(chǎn)生新的效果。雖然不能進(jìn)行詳細(xì)介紹,但對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō),這個(gè)發(fā)現(xiàn)是UNI-CUB開(kāi)發(fā)過(guò)程中最大的收獲,非常有意義!
本田技研今后將力爭(zhēng)盡早實(shí)現(xiàn)UNI-CUB的商品化,并考慮通過(guò)將HOT驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及平衡控制技術(shù)等應(yīng)用于其他領(lǐng)域,推動(dòng)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
末田最后說(shuō)道: “從自行車(chē)、摩托車(chē)、汽車(chē)、鐵路到電梯,我們?nèi)祟?lèi)不斷推進(jìn)交通工具的發(fā)展,構(gòu)筑了豐富的社會(huì)及城市。不過(guò),有些場(chǎng)所仍需要采用像UNI-CUB這樣的交通工具。這種需求也將隨著時(shí)代的變化而變化。今后我們將繼續(xù)開(kāi)發(fā)受人們歡迎的交通工具,使更多人的生活質(zhì)量得到提高,形成更豐富的社會(huì)。” (《日經(jīng)商務(wù)在線》特約撰稿人:山田久美)