Transportador personal de una sola rueda autoequilibrado
Un monociclo eléctrico (que a menudo se inicia con EUC o se abrevia como yuke o Uni ) es un transportador personal autoequilibrado con una sola rueda . El conductor controla la velocidad inclinándose hacia adelante o hacia atrás y dirige la unidad girando o inclinando de lado a lado. El mecanismo de autoequilibrio utiliza acelerómetros y giroscopios . [1] La mayoría de los fabricantes de EUC tienen su sede en China, incluidos Segway, Inmotion, Kingsong, Begode y Leaperkim.
Operación
Al igual que las patinetas voladoras , los monociclos eléctricos y los segways , los monociclos eléctricos se equilibran por sí solos hacia adelante y hacia atrás, y la estabilidad lateral se logra mediante movimientos de dirección humanos que inclinan o tuercen la unidad, de manera similar a la dinámica de las bicicletas y las motocicletas . El control de un monociclo puede considerarse similar al de un péndulo invertido . Muchos monociclos eléctricos tienen suspensión, ya sea operada por aire o resortes.
Los monociclos eléctricos vienen en distintas velocidades, capacidades de batería y potencias de motor. Los modelos de gama baja pueden alcanzar velocidades de hasta 24 km/h y una autonomía de entre 16 y 24 km, mientras que los modelos avanzados que se presentarán en 2024 pueden alcanzar los 96 km/h y más de 161 km por carga.
Historia
Experimentación temprana
En 1869, Richard C. Hemming [2] patentó un monociclo accionado manualmente y en 1885 patentó una unidad accionada por pedal. [3] Durante la década de 1930 se desarrollaron y demostraron varios monociclos motorizados sin éxito comercial [4] y, en 1964, a Charles F. Taylor se le concedió una patente para un "vehículo con una sola rueda de apoyo y de tracción" después de unos 25 años de experimentación. [5] En 1977, Charles Gabriel presentó un monociclo eléctrico que se asemeja al diseño de los dispositivos actuales. [6]
Comercialización
En 2003, Bombardier anunció un diseño conceptual para un dispositivo de este tipo utilizado como vehículo deportivo, el Embrio. [7] En septiembre de 2004, Trevor Blackwell demostró un monociclo funcional con autoequilibrio, utilizando un mecanismo de control similar al utilizado por el Segway PT y publicó los diseños como Eunicycle . [ cita requerida ] Este enfoque fue refinado aún más por un grupo de estudiantes de ingeniería de la Universidad de Adelaida que desarrollaron The Micycle, que incorporaba un motor de cubo, una batería de iones de litio y un novedoso mecanismo de dirección donde la rueda giraba independientemente del chasis principal. [8]
Las primeras unidades tenían un asiento, lo que limitaba la inclinación de la unidad, [9] pero esto se resolvió con la transición a unidades sin asiento que podían inclinarse mucho más. [10] En marzo de 2010, Shane Chen de Inventist presentó una solicitud de patente para un monociclo eléctrico sin asiento (asociado con el producto "Solowheel" lanzado en febrero de 2011), que utiliza pedales planos para pararse y superficies de contacto para las piernas para permitir un control estable y preciso en lugar de un asiento. [11] [12] [13] En octubre de 2010, Focus Designs publicó un video de un monociclo eléctrico con motor de cubo y un asiento. [14]
A fines de 2015, Ford Motor Company patentó un "monociclo autopropulsado acoplable al vehículo", destinado a los viajeros de última milla. [15] Segway lanzó su modelo Ninebot One S1 en noviembre de 2017.
A finales de la década, varios fabricantes chinos dominaban el mercado y seguían lanzando modelos EUC con velocidades máximas más altas (por encima de 75 km/h o 46 mph) [16] y baterías de mayor autonomía.
La popularidad llegó casi al mismo tiempo que Begode (antes conocida como Gotway) lanzó su línea M super. Esta evolucionó hacia los modelos MSX y MSP y, finalmente, hacia el modelo RS. En esa época, Veteran apareció en escena por primera vez con su rueda de carretera, la Sherman. [ cita requerida ] [ aclaración necesaria ] En 2020, Inmotion, Kingsong y Gotway revelaron los EUC de suspensión. Después de la suspensión, las empresas comenzaron a trabajar en velocidades y voltajes de motor más altos.
Rueda RIOT , un monociclo autoequilibrado de un solo eje con un centro de gravedad inusualmente bajo, con el ciclista delante de la rueda única, en lugar de encima de ella [ cita requerida ]
^ Ab Ghani, Suliana; Rashid, MIM; Sulaimán, Mohd Herwan; Noor, MKM; Subari, Norazian; Ramli, Noor Lina (1 de abril de 2016). "Monociclo autoequilibrado controlado mediante arduino". Revista ARPN de Ingeniería y Ciencias Aplicadas . 11 (7): 4239–4244 - vía ResearchGate .
^ Perfeccionamiento del velocípedo, 1869
^ Patente de EE.UU. 325.548
^ Bierend, Doug (24 de marzo de 2014). "Motos de una rueda: tan geniales como tremendamente peligrosas". Wired .
^ Patente de EE. UU. 3.145.797
^ Patente de EE. UU. 4.109.741
^ "Rueda caliente". Forbes .
^ Kadis, A., D. Caldecott, A. Edwards, M. Jerbic, R. Madigan, M. Haynes, B. Cazzolato y Z. Prime (diciembre de 2010). "Modelado, simulación y control de un monociclo eléctrico" (PDF) . Actas de la Conferencia Australasiana de 2010 sobre Robótica y Automatización (ACRA 2010) .{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
^ "Trevor Blackwell (Anybots) se reúne con el SBU" . Consultado el 25 de febrero de 2024 en www.youtube.com.
^ "EUC: Girar inclinando la rueda" . Consultado el 25 de febrero de 2024 en www.youtube.com.
^ "Vehículo autoequilibrado de una sola rueda motorizado para usuario de pie".
^ "El monociclo autoequilibrado Solowheel es tan fácil de manejar como asequible". Wngadget . 2011-02-11.
^ Depp, Ornaldo (8 de octubre de 2023). "Los 10 mejores monociclos eléctricos de 2024: guía de compra definitiva". Reseña de productos para exteriores . Consultado el 23 de noviembre de 2023 .
^ Archivado en Ghostarchive y Wayback Machine: focusdesigns (2010-10-11), Monociclo autoequilibrado (SBU) V2.0 , consultado el 2018-10-07
^ Read, Richard (29 de diciembre de 2015). "La patente de Ford podría transformar su automóvil en un monociclo". The Car Connection . Internet Brns Automotive Group . Consultado el 10 de septiembre de 2016 .
^ "Ten esto en cuenta antes de comprar un monociclo eléctrico Sherman para veteranos". oneradwheel.com . 2 de agosto de 2020 . Consultado el 15 de noviembre de 2020 .
^ "Begode". www.begode.com . Archivado desde el original el 26 de noviembre de 2020 . Consultado el 11 de octubre de 2021 .
^ "Inmotion: Acerca de nosotros". Archivado desde el original el 29 de julio de 2019.
^ "Solowheel". inventist.com . Consultado el 25 de febrero de 2024 .
^ "King Song - Redefiniendo los vehículos de transporte eléctrico personal". www.kingsong.com . Archivado desde el original el 22 de septiembre de 2002. Consultado el 11 de octubre de 2021 .
^ "Leaperkim Veteran Sherman-S Electric Monocycle" . Consultado el 25 de febrero de 2024 .
^ "Segway Z10". Archivado desde el original el 1 de octubre de 2018. Consultado el 11 de octubre de 2021 .
Lectura adicional
Artículos de investigación (en orden inverso de fecha)
Daniel R. Gilman "Cómo conducir un EUC: de no saber nunca a ser experto: una guía detallada por escrito" Aprenda a conducir un EUC: una guía detallada por escrito: de no saber nunca a ser experto
Wu, Junfeng; Zhang, Wanying; Wang, Shengda (26 de noviembre de 2012). "Un robot autoequilibrado de dos ruedas con el método de control PD difuso". Problemas matemáticos en ingeniería . 2012 : 1–13. doi : 10.1155/2012/469491 .
Tomašić, Tomislav; Demetlika, Andrea; Crneković, Mladen (2012). "Robot volteador móvil autoequilibrado". Transacciones de FAMENA. pag. 23. Archivado desde el original el 9 de febrero de 2014.
Ruan, Jian-Wei Zhao; Xiao-Gang (1 de septiembre de 2011). "Modelado y control de un robot móvil flexible de dos ruedas con autoequilibrio". Revista internacional de sistemas, control y comunicaciones . 3 (3): 330–355. doi :10.1504/IJSCC.2011.042438.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
Ben S. Cazzolato, David Keith Caldecott, Andrew John Edwards, Matthew Anthony Haynes, Miroslav Jerbic, Andrew Christopher Kadis y Rhys James J. Madigan Micycle: un monociclo autoequilibrado, Universidad de Adelaida, 2010
Johnson, RC (2002). «Uniciclos y bifurcaciones» (PDF) . American Journal of Physics . 66 (7): 589–92. CiteSeerX 10.1.1.693.5310 . doi :10.1119/1.19027. Archivado desde el original (PDF) el 5 de enero de 2016. Consultado el 14 de octubre de 2007 .
Zenkov, DV; Bloch, AM; Marsden, JE (2001). "El teorema de Lyapunov-Malkin y la estabilización del monociclo con ciclista". Systems and Control Letters . 45 (4): 293–302. doi :10.1016/s0167-6911(01)00187-6.
Zenkov, DV; Bloch, AM; Leonard, NE; Marsden, JE (2000). "Matching and Stabilization of Low-dimensional Nonholonomy Systems" (PDF) . Proc. CDC . 39 : 1289–1295. Archivado desde el original (PDF) el 2003-06-27.
Ulyanov, SV; et al. (1998). "Soft computing para el control inteligente y robusto de un monociclo robótico con una nueva medida física para la controlabilidad mecánica". Soft Computing . 2 (2): 73–88. doi :10.1007/s005000050036. S2CID 17955504.
Sheng, Zaiquan; Yamafuji, Kazuo (1995). "Realización de un humano montado en un monociclo por un robot". Actas de la Conferencia Internacional IEEE de 1995 sobre Robótica y Automatización . Vol. 2. págs. 1319–1326. doi :10.1109/ROBOT.1995.526027. ISBN 978-0-7803-1965-3. Número de identificación del sujeto 7280130.
A. Schoonwinkel, Diseño y prueba de un monociclo estabilizado por computadora. Tesis doctoral, Universidad de Stanford, California, 1987
Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Monociclos motorizados .
Otro
Robot móvil flexible de dos ruedas con autoequilibrio, 9º Simposio IFAC sobre control de robots (2009)