馬斯克要進軍電動自行車了,由它引發(fā)的思考
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)搜索結(jié)果,馬斯克在2022年1月正式宣布了特斯拉電動自行車全新計劃,稱目標是幫助人類從有污染的內(nèi)燃機過渡到零排放的交通工具。特斯拉電動自行車的代號是Model B,它將采用先進的電池、電機、傳感器和自動駕駛技術(shù),打造一款高性能、高智能、高時尚的電動自行車。
不過,特斯拉并不是第一家涉足電動自行車領(lǐng)域的汽車公司,保時捷、杜卡迪、哈雷戴維森、寶馬和梅賽德斯等都有自己的電動自行車產(chǎn)品或計劃。
其中,保時捷在2021年12月收購了克羅地亞電動自行車制造商Greyp的多數(shù)股份,該公司由被稱為“克羅地亞馬斯克”的Mate Rimac創(chuàng)辦,他同時也是電動跑車公司Rimac Automobili的創(chuàng)始人,該公司在2021年收購了大眾旗下的百年超跑品牌布加迪。
因此,馬斯克要進軍電動自行車領(lǐng)域,可能會面臨來自傳統(tǒng)汽車公司和新能源汽車公司的競爭和挑戰(zhàn)。
若是電動自行車想實現(xiàn)無人駕駛功能需要怎么做?
自行車實現(xiàn)無人駕駛需要解決以下幾個難點:
自行車的自平衡技術(shù),即如何讓自行車在沒有人為控制的情況下保持直立和穩(wěn)定,這涉及到自行車的動力學和穩(wěn)定性分析,以及相應(yīng)的傳感器和驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計。
自行車的路況分析技術(shù),即如何讓自行車在復雜的戶外環(huán)境中探測和跟蹤前方的目標,順利通過減速帶并自動躲避障礙物,這涉及到圖像處理和物體識別等人工智能技術(shù),以及相應(yīng)的攝像頭和雷達等設(shè)備的安裝。
自行車的自主決策技術(shù),即如何讓自行車在接受語音命令以及視覺信息的同時通過實時的馬達控制信號保持自行車平衡并朝對的方向行進,這涉及到語音識別和多模型信息整合等人工智能技術(shù),以及相應(yīng)的麥克風和通用人工智能芯片等設(shè)備的使用。
目前,已經(jīng)有一些研究團隊在嘗試實現(xiàn)電動自行車的無人駕駛,例如清華大學的天機芯團隊,他們利用自主研發(fā)的通用人工智能芯片天機芯,搭建了一個無人自行車系統(tǒng),并成功讓無人自行車實現(xiàn)了諸多功能,如:語音識別、目標鎖定、障礙辨別和自主決策等。
不過,電動自行車實現(xiàn)無人駕駛還面臨著很多挑戰(zhàn)和困難,例如安全性、法規(guī)、成本、需求等方面。因此,電動自行車實現(xiàn)無人駕駛是有可能的,但是還需要更多的技術(shù)創(chuàng)新和社會支持。
自行車的自平衡技術(shù)如何實現(xiàn)?
自行車的自平衡技術(shù)是指讓自行車在沒有人為控制的情況下保持直立和穩(wěn)定的技術(shù)。這涉及到自行車的動力學和穩(wěn)定性分析,以及相應(yīng)的傳感器和驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計。
關(guān)于自行車的平衡原理,有不同的解釋和觀點。一種常見的說法是,自行車的平衡主要依靠前輪的陀螺效應(yīng),即前輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的陀螺力矩對自行車的穩(wěn)定性起到了重要作用。1另一種說法是,自行車的平衡主要依靠前輪的離心力,即前輪朝車體傾斜方向轉(zhuǎn)動使車體轉(zhuǎn)為曲線運動,所產(chǎn)生的離心力平衡了重力的傾覆作用。還有一種說法是,自行車的平衡主要依靠前輪尾跡,即前輪中心高度是由自行車的傾斜角與前輪的偏轉(zhuǎn)角的函數(shù),當自行車傾斜時,前輪會偏轉(zhuǎn),以使前輪的重心取最低的位置。
然而,也有研究表明,在既沒有陀螺效應(yīng)也沒有前輪尾跡的條件下,自行車照樣可以行駛得很穩(wěn)定。這說明,自行車本身在一定的質(zhì)量分布情形下,實際上是一種能夠自動控制其行駛穩(wěn)定的交通工具。其原因既不是陀螺效應(yīng),也不是前輪尾跡。
因此,自行車的自平衡技術(shù)還沒有一個統(tǒng)一和確定的答案,需要更多的理論和實驗來探索和驗證。
前輪的陀螺效應(yīng)是什么?
前輪的陀螺效應(yīng)是指前輪旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的一種保持旋轉(zhuǎn)方向的慣性。也就是說,當前輪受到一個力的作用時,它不會沿著力的方向傾斜,而是沿著旋轉(zhuǎn)方向前進90度的方向傾斜。 這種傾斜會使自行車產(chǎn)生一個恢復力矩,抵消外力的傾覆作用。
前輪的陀螺效應(yīng)可以幫助自行車保持平衡和穩(wěn)定,但也會增加操縱的難度。例如,當自行車要轉(zhuǎn)彎時,需要先向相反的方向打一下方向,以產(chǎn)生一個傾斜的力矩,然后再向轉(zhuǎn)彎的方向打方向,以維持轉(zhuǎn)彎的半徑。這種操作稱為逆打法。