Принцип работы моноколеса
1.1) Корпус
Корпус моноколеса изготовлен из высокопрочного пластика, устойчивого к ударам и деформациям.
1.2) Раскладные педали
В нижней части корпуса расположены раскладные педали (подножки) для ног. Некоторые модели моноколес снабжены магнитной фиксацией подножек. При подъёме подножки моноколеса, она автоматически примагничиваются к корпусу.
1.3) Удобные накладки на корпус
Во время поездки на моноколесе, корпус устройства фиксируется ногами (голенная часть) пользователя.
Для создания комфортной поездки, на боковых плоскостях корпуса, установлены специальные накладки, изготовленные из силикона, резины или другого мягкого материала.
1.4) Ручка и панель управления моноколесом
В верхней части корпуса расположена удобная ручка для транспортировки моноколеса. Под ручкой, на верхней плоскости корпуса, расположен разъем для подключения зарядного устройства, кнопка для включения и выключения моноколеса, а также индикаторное табло заряда аккумулятора.
2) Внутренняя часть
Внутри корпуса заключено одно единственно колесо, состоящие из покрышки (давление в покрышке лучше поддерживать на уровне 2,4 до 3.1 атмосферы), обода, оси и спиц. Верхняя часть колеса расположена внутри корпуса.
Также внутри корпуса расположены: аккумуляторные батареи, электромотор, гироскоп, и материнская плата (компьютер) управляющая гироскопами.
2.1) Аккумуляторная батарея
Аккумуляторная батарея моноколеса представляет собой туго изолированный блок аккумуляторов подключенных к компьютеру. При помощи компьютера происходит управление процессом разряда и заряда аккумулятора.
Чаще всего используются литий-ионные аккумуляторы фирм: Samsung, Panasonic, Sony.
Дальность хода моноколеса варьируется в зависимости от модели. От 15 км до 65 км на одном заряде. Моноколесо способно развивать скорость до 25 км/ч. Заряжается моноколесо очень быстро, для накопления полного заряда требуется всего 50 — 100 мин.
К примеру, Вы проехали на моноколесе 50 км, что уже не мало (диаметр Москвы
40 км), решили отдохнуть и заодно подзарядили моноколесо. Подкрепились и снова в путь! Ресурс аккумуляторной батареи моноколеса также очень высок: 1500 — 2000 перезарядов.
Немало важным достоинством моноколес является устойчивость аккумуляторной батареи к низким температурам. Моноколесо почти не теряет заряд при поездке на холоде.
Многие модели моноколес оснащены рекуперативной тормозной системой, это позволяет значительно экономить заряд батареи. При торможении, спуске со склона или замедлении моноколеса будет происходить подзарядка аккумулятора.
2.2) Электромотор и гироскоп
В движение моноколесо приводится за счет электромотора с магнитным подшипником. Во внутреннем периметре колеса расположен массив катушек (электромагниты). На внешнем периметре закреплены магниты. При помощи электромагнитной индукции ротор приходит в движение.
Внутри моноколесо установлены датчики балансировки, поддерживающие нужно положение моноколеса в пространстве. Схожая технология используется в Сигвеях, но в отличие от двух колесных Сегвеев здесь колесо всего одно. Поэтому моноколеса снабжены дополнительными датчиками, контролирующими боковые перемещения и позволяющими моноколесу не падать на бок.
Принцип работы моноколеса
Управлять моноколесом очень просто. Большая часть работы Вашего тела выполняется на уровне интуиции. При наклоне корпуса тела вперед моноколесо ускоряется, при наклоне назад замедляется. Это происходит благодаря действию гироскопических датчиков, которые улавливают перемещение центра тяжести Вашего тела и, подавая сигнал на двигатель, удерживают колесо в вертикальном положении.
Сначала гироскопические датчики определяют положение моноколеса в пространстве. Затем компьютер считывает сигналы с датчиков и подает команду направить ток с аккумулятора на катушку (электромагниты) ротора. Вследствие чего возникает электромагнитное поле, воздействующее на магниты, закрепленные на внешнем контуре колеса.
У каждого магнита есть свои полюса: северный и южный. При взаимодействии одинаковых полюсов (юг-юг, север-север) магниты отталкиваются, если же взаимодействуют разные полюса (север-юг и юг-север), магниты притягиваются друг к другу.
Моноколесо начинает движение вперед, если магниты находятся в положении север-север, юг-юг. При наклоне корпуса пользователя назад, происходит смещение центра тяжести тела. Гироскопические датчики улавливают это изменение и подают сигнал на компьютер. Компьютер в свою очередь передает команду на изменение направления тока проходящего через электромагниты. Это влечет за собой смену полюсов на электромагнитах, создавая пары север-юг, юг-север. И моноколесо начинает ехать назад.
Подробнее о том, как научиться кататься.
Благодаря своему строению моноколесо обладает рядом преимуществ по сравнению с обычным транспортом. Компактность это главное его достоинство. Моноколесо можно взять с собой в метро или автобус, поместить в рюкзак или багажник машины, принести в торговый центр или офис.
К тому же моноколесо экологичный, быстрый и тихий персональный транспорт. А в отличие от Сегвея, путешествуя на моноколесе, Ваши руки всегда остаются свободными. Удобно говорить по телефону, выгуливать собаку или укрываться зонтом от дождя!
Посмотреть преимущества компании Sunwheel.
Моноколесо это транспорт будущего!
Что такое моноколесо
Уницикл или моноколесо – это одно из самых компактных и эффективных в условиях городской среды самобалансирующихся транспортных средств со встроенным электродвигателем. Как следует из его названия, данное приспособление имеет одно единственное колесо, по бокам снабженное подставками для ног пользователя.
Если объяснять техническим языком, что такое моноколесо, придется задействовать термин «гиростабилизация». Именно в этой технологии кроется секрет работоспособности и уникальности данного ноу-хау. Встроенный гироскоп настроен на фиксацию отклонений смещения центра тяжести, что позволяет осуществлять управление системой за счет переноса веса пользователя из одной точки в другую. За счет этого отпадает необходимость использования громоздкого руля, а размеры и формат изделия максимально уменьшаются.
Пользователи ценят данное решение за его мобильность и компактность, а также универсальность. Опытные райдеры без проблем ездят на унициклах не только по асфальту, но и по брусчатке, гравию, газону. Многие модели рассчитаны на покорение холмов, езду по наклонным плоскостям.
Устройство моноколеса
Классический образчик унициклов представляет собой колесообразное устройство с прочным пластиковым корпусом и парой складывающихся металлических подножек с прорезиненной поверхностью. Изделие лишено передней и задней стороны, может эксплуатироваться любым образом, в зависимости от пожеланий пользователя.
Собственно колесо имеет ось, обод, спицы и покрышку.
Внутри конструкции расположен компактный электромотор, комплект гироскопов, аккумулятор. Для удобства использования приспособления поверхность его корпуса снабжена кнопкой включения, индикатором заряда, разъемами для подключения к электросети. Также производители дополняют моноцикл специальной ручкой для облегчения переноски девайса.
В комплекте с устройством часто идет также страховочный ремень (для обучения езде), зарядное устройство (блок питания), удлинитель для подкачки колеса.
Как работает моноколесо
Функционирование самобалансирующегося самоката осуществляется благодаря наличию в его структуре гироскопов. После включения моноколеса пользователем гироскопы активируются и автоматически равняют колесо, балансируя его в соответствии с заданными на заводе характеристиками. Чтобы управлять конструкцией райдеру потребуется постоянно удерживать равновесие относительно колеса.
Питание системы обеспечивается за счет аккумуляторной батареи, которую необходимо периодически подзаряжать. Как правило, запас хода аккумулятора составляет порядка 20-50 километров (в зависимости от конкретной модели). На зарядку батареи уходит несколько часов.
Как управлять унициклом
Управлять моноколесом относительно просто. Чтобы активировать устройство, нужно зарядить его батарею, вынести девайс на ровную поверхность, встать на подножки обеими ногами и подать корпус вперед. Откликаясь на это движение, устройство поедет в заданном направлении. Для торможения потребуется отклонить тело назад.
Чтобы самобалансирующийся самокат мог без проблем поворачивать в ту или иную сторону, райдеру потребуется выполнять едва заметные повороты тела, слегка наклоняясь в том направлении, куда требуется свернуть. Поначалу подобное действие будет выполняться с натугой, но со временем выработается интуитивное понимание, как делать поворот, и проблем больше не будет.
Как правило, людям, не имеющим опыта езды на индивидуальном электротранспорте, требуется небольшое обучение перед стартом эксплуатации моноцикла. В первую очередь таким пользователям необходимо научиться держать равновесие и делать небольшие наклоны корпуса устройства для выполнения им тех или иных маневров.
Ограничения езды на моноцикле
Самобалансирующееся колесо может эксплуатироваться без проблем в плотном потоке людей, на парковых аллеях и даже на бездорожье. Однако новичкам не рекомендуется проверять степень маневренности своих транспортных средств до тех пор, пока они не станут уверенно чувствовать себя, стоя на подножках уницикла. На первых порах даже рекомендовано носить защитную экипировку, чтобы предотвратить травмы во время падений.
Во время езды на моноцикле рекомендуется:
Основные преимущества унициклов
Моноколеса являются одними из лидеров продаж на рынке инновационных электротранспортных средств. Их ценят за отличную скорость (минимум – 30-40 км в час), высокую маневренность, универсальность, компактность. Там, где пользователь не может проехать, он может запросто перенести девайс в руке. Кроме того, данное транспортное средство является экологичным, сравнительно безопасным, экономным. Для поддержания его работоспособности не требуется покупать топливо, достаточно иметь под рукой самую обычную электрическую розетку.
Быстро научиться езде на самобалансирующемся самокате нелегко, но возможно. Даже тех пользователей, которые наслышаны о моноколесе, что это сложное для обучения транспортное средство, всегда можно за несколько часов научить кататься на нем. Для этого существуют специальные ремни безопасности, рекомендации бывалых райдеров, а также обучающие видеоролики в сети Интернет. В частности, получить больше полезной информации о том, как управляться с унициклом, можно на этой страничке:
Как научиться кататься на моноколесе?
Подумав хорошенько, я решил, что справлюсь с этим делом. Тогда я пошел и купил бутыль свинцовой примочки и велосипед. Домой меня провожал инструктор, чтобы преподать мне начальные сведения. Мы уединились на заднем дворе и принялись за дело.
В прошлом году я опубликовал статью про выбор моноколеса для поездок на работу, в этот раз хочу поделиться соображениями по поводу обучения катанию на этом виде транспорта.
Чем эта статья отличается от других подобных материалов?
Далее, эта статья основана на видео, в котором показан реальный процесс постановки на колесо за один день с хронометражем — это есть далеко не везде.
Следующий момент — я не выставляю метод как «единственно правильный». Более того, есть два подохода к обучению, которые я считаю более предпочтительными… но они не всегда приемлемы, и вот тогда можно рассмотреть описываемый здесь способ.
Ну и, наконец — я не говорю, что будет легко. Даже если Вы «поедете», затратив — как показано в видео — суммарно час тренировочного времени, этот час, скорее всего, будет одним из самых трудных в жизни 🙂 Нужно быть готовым к тому, что первые упражнения с колесом, при их кажущейся внешней легкости, потребуют немалых усилий, в том числе и волевых.
Метод «Длинного шага»?
Несколько лет назад крайне популярным был метод под названием «Длинный шаг». По этому методу учился я, Никита (наш «старшенький», тогда он был в шестом классе), и, к примеру — lozga. Нас троих объединяет удивительный результат — метод не сработал.
lozga описывает дело таким образом:
День 7. Я, наверное, мутант…
День 8. Наверное, в методике обучения есть какой-то изъян, или она мне не подходит. Мобилизую на помощь жену и тренирую другой способ — вставать на колесо двумя ногами и ехать, опираясь на ее плечо. Для того, чтобы попросить помощи на форуме, записываю видео — вдруг они заметят мои ошибки?
Но уже после записи этого видео хождения по кругу с опорой на плечо жены дают свои результаты — я начинаю делать змейку, и, отрываясь, могу проехать метров пять. Вин!
У меня возникли схожие ощущения по поводу своего «мутантства», тем не менее, примерно за неделю упорных и довольно трудных попыток я смог поехать. А вот Никита не прошел даже упражнение «Циркуль» — кружится голова, и все.
Какое-то время я довольно много читал electrotransport.ru и пришел к выводу, что метод «Длинный шаг» — не для всех. Могу даже обосновать, почему он не для меня — нарушается принцип «от простого к сложному». Я так и не научился прилично ездить на одной ноге; для меня это трудно, гораздо труднее, чем на двух. Допускаю, что тут все индивидуально, может быть, играют роль какие-то различия на генетическом уровне или еще что — но факт в том, что таких людей, судя по моим наблюдениям, довольно много.
Одному ездить мне было скучновато, и я периодически «подбивал» Никиту тоже научиться. Однажды я наткнулся на внешне весьма простой альтернативный метод и Никита «загорелся». У меня к тому времени появились некоторые свои соображения про то, как надо начинать, применив все это на практике удалось поставить Никиту на колесо один день, суммарно потратив чуть более часа на обучение. На радостях я заснял почти весь процесс и сделал ролик с упражнениями, вот он:
Спустя пару лет хочется кое-что добавить к видеоряду. Некоторые важные моменты хоть и присутствуют на видео, но не получили должного акцента — тогда казалось, что это очевидно. Итак, исправляюсь.
Другие способы обучения
Самым лучшим я считаю вариант обучения с грамотным инструктором. Это может выглядеть, например, так:
Главная проблема этого метода — поиск того самого «грамотного инструктора». По идее, должен быть некий выбор, рекомендации, отзывы.
Второе место я отдаю обучению с «движущейся опорой». Для lozga эту роль сыграла супруга, идеальной же опорой мне представляется тяжелая тележка из супермаркета. Держась за нее можно спокойно и постепенно прочувствовать главное — баланс. Наверное. Я не проверял.
Если по каким-то причинам вышеперечисленное не подходит, идем дальше. В этот раз начнем, в определенном смысле, с конца.
Про защиту: колесо
«Говорил тебе — Ваня! не катайся без защиты!»(По мотивам картины И.Е.Репина.)
По аналогии с резервным копированием можно сказать, что моноколесники делятся на три группы: тех, кто еще не использует защиту, тех, кто уже использует, и тех, кто использует мотоциклетную защиту.
Первым средством защиты, с которым надо определиться, является само колесо. Как известно, самая надежная деталь это та, которой нет, так что советую еще раз максимально рационально оценить свои потребности в этом виде транспорта.
Если все-таки эта деталь необходима, она должна быть дорогой и надежной. В прошлой статье тему выбора колеса я раскрыл достаточно подробно и с примерами, здесь же еще раз резюмирую — емкость аккумулятора должна быть не ниже 4 Вт * ч на килограмм веса (колесо + человек).
Кроме того, не стоит забывать, что электрическое моноколесо — это целая куча single point of failure и в этой куче много как «твердых», так и «мягких» частей. Качественная разработка этого программно-аппаратного комплекса весьма нетривиальна, засим еще раз рекомендую брать стоящие вещи от проверенных брендов, из которых я, в силу личного опыта, могу посоветовать Inmotion и KingSong.
Про защиту: плавность и постепенность
Не нужно делать резких движений, особенно — необдуманных резких движений. Обучение должно протекать по возможности плавно, небольшими итерациями.
Про защиту: щиток на голень
При обучении с высокой вероятностью будет в той или иной степени травмирована внутренняя часть голени.
Исходя из этого считаю защиту по типу футбольного щитка совершенно необходимой на период обучения.
Про защиту: очки
Чтобы два раза не вставать сразу расскажу про защиту вообще, а не только на период обучения. Очки я также считаю совершенно обязательным элементом защиты периода эксплуатации — попадание насекомого или соринки в глаз весьма неприятно и чревато последствиями.
Про защиту: защита запястья для роллеров
Эту защиту при быстрой езде я не использовал всего один раз. Жена попросила сгонять с утра в аптеку — я «по быстрому» сгонял. Результат — брюки в крови и полгода боли в руках. С тех пор мысли быстро ездить без этой защиты у меня не возникает.
Кстати, по поводу КДПВ:
Мотоциклетные перчатки (и вообще любые перчатки) носить для защиты не стоит, ибо при падении на скорости они — в отличие от защиты запястья — не спасают от переломов. Кроме того, они не скользят, а, наоборот, «прилипают» к поверхности. Автор КДПВ вспоминает:
К слову, чисто умозрительно я разделяю концепцию, что при падении на скорости нужно рыбкой скользить вдоль асфальта, а не перекатываться. При скольжении энергия будет рассеяна на «поверхности», при перекатывании же энергия будет рассеиваться в костях и мышцах. «Поверхность» существенно проще и защищать, и восстанавливать.
Про защиту: шлем, мотокуртка, наколенники
Некоторое время я любил ездить на «пределе», для Inmotion V8 это около 30 км/ч. С тех времен у меня остались мотоциклетная куртка, шлем и наколенники. Шлем, конечно, лучше иметь «фуллфейс», ибо:
не фуллфейс, не важно какой, по сути защищает от падения на бок и навзничь. От падения ничком, что чаще всего бывает с моноколесниками, он не защищает совсем.
Мотокуртка очень быстро надевается/снимается и защищает от ударов локти, плечи и спину. Кроме того, она весьма способствует упомянутому выше скольжению, скользить в ней — особенно при наличии «фуллфейс» шлема — легко и приятно (собственно, это так by design).
Заканчивая тему защиты — «сила» защиты должна быть пропорциональна квадрату скорости. Некоторые ездят в «черепахах», это вполне разумно.
Поехали
Принцип цепочки упражнений, которые будем проделывать: весь процесс вставания на колесо и трогания с места разбит на мелкие шаги, каковые постепенно отрабатываем, двигаясь от простого к сложному. В других известных мне методах (без помощника/опоры) «шаги» обучения крупнее.
Чтобы начать обучение нужно как минимум запастись колесом, защитой голени и еще я бы рекомендовал веревку или ремень для поддержки колеса. Веревка нужна не для того, чтобы за нее держаться, а чтобы колесо не брякалось на землю или на ногу.
На многих колесах снизу на ручке есть кнопка отключения, этот нюанс нужно учесть, чтобы веревкой не задевать ее. Я учился на KingSong 14D, там кнопки нет.
Можно сформулировать первое НЕ-правило:
НЕ держитесь за веревку/ремень
Упражнение «Качели»
В этом упражнении ключевым моментом, который неочевиден из видео, является расположение колеса под углом.
НЕ держите колесо под прямым углом к земле
Игнорирование этого НЕ-правила ведет к потере равновесия и повышенному травматизму голени, начинать нужно всегда из наклонного положения.
НЕ подгибайте ногу, которая стоит на земле
«Здравый смысл» тут будет подсказывать, что ногу надо просто подогнуть и тогда она оторвется от земли. Не слушайте его — ногу надо имено что «подтянуть» вверх в ее прямом состоянии путем наклона тела, колесо при этом движется к вертикальному положению. Можно немного отталкиваться носком ноги. Еще раз напомню — все движения должны быть плавными.
Поиск продольного баланса
Держимся за некую штуку и тихонечько ездим туда-сюда (а вот веревка зря, конечно, тут натягивается, держаться за нее не стоит): 
Можно даже дома отрабатывать, вот что пишет lgorSL в комментариях:
А он очень помогает и для «троганья», и в «поворотах». Для тренировки я встал у косяка двери, держался за него рукой (в основном, чтобы не заваливаться на бок), а колесом учился проезжать 20-50 см вперёд-назад с разной динамикой и амплитудой, останавливая колесо в задуманных местах спереди и сзади. Упражнение простое, после него появился нормальный контроль скорости — я смог ускоряться и останаливаться.
Упражнение «Сдвиг»
Мы уже научились подтягивать ногу вверх, теперь надо научиться одновременно с этим немного сдвигать колесо вперед. Для этого упражнения также отмечу, что колесо начинает движение, находясь под углом к земле. Сдвиги должны быть короткими.
Кроме того, экстремально важно — сдвиг осуществляется осторожным переносом веса тела вперед через небольшой наклон прямого тела, а не посредством сгибания его в пояснице.
НЕ отталкивайтесь ногой от земли
Сдвиг должен осуществляться только за счет небольшого наклона прямого тела.
НЕ сгибайтесь в пояснице при «сдвиге»
Встречал рекомендации (с которыми согласен), что на скорости ездить на прямых ногах не стоит, ибо можно получить сильную травму при внезапном ударе. При обучении, наверное, прямые ноги — норм.
Упражнение «Зашагивание»
Теперь к подъему ноги и сдвигу добавляем постановку ноги на педаль. Здесь также важно начинать «под углом», другой исключительно важный момент, который отмечен и в видео — в момент приставления второй ноги колесо должно хоть чуть-чуть, но двигаться вперед. Типичные ошибки здесь — отталкивание ногой от земли (что лишено смысла, на мой взгляд) и попытка поставить ногу на неподвижное колесо.
НЕ отталкивайтесь ногой от земли
НЕ вставайте на неподвижное колесо
И еще раз — колесо должно занять «вертикаль» не ранее, чем будет приставлена вторая нога. Тут могут быть индивидуальные различия, лично я приставляю вторую ногу, когда колесо еще находится под некоторым углом, и только потом привожу его к вертикали.
Поиск поперечного баланса
Это — самый большой шаг в методе. Поиск поперечного баланса до сих пор для меня лежит несколько вне сознательной области. После того, как нога приставлена, а колесо едет, нужно понять, как ехать по прямой. Тут бы и пригодилась та самая тележка из супермаркета! Я «поставил» на колесо нескольких людей, и «баланс» у всех как-то находился «сам собой». Каким образом «нейронные сети» нащупывали правильные весовые коэффициенты — не совсем ясно.
В помощь нейронным сетям можно указать такие движения:
Когда я учился ездить задним ходом, эти движения я специально делал «вхолостую» и «вперемешку», после этого дело пошло лучше, видать, что-то там внутри «обучилось».
Тормози
Следующий момент, который на видео не акцентирован — нужно сразу учиться тормозить.
Надо сказать, что сделать это не так легко (психологически), потому что после того, как баланс «пойман», возникает чудесное ощущение полета и хочется «втопить». Кстати, все эти НЕ-советы при желании просматриваются на видео, в частности, вот отработка указания «НЕ разгоняться».
Тормозить, понятно дело, надо небольшим переносом веса назад. Тут, как раз, можно не вытягивать тело в струнку и наклонять его назад, а немного «отклячить» известную часть тела, ноги с колесом при этом как бы немного выезжают вперед: 
Пожалуй, это все, что я хотел рассказать о войне во Вьетнаме про обучение катанию на моноколесе.
Примечания
Narical по следам нашего обсуждения опубликовал собственную версию процесса. В своем лучшем изводе — когда помощник опытный а обучаемый терпеливый и весит меньше помощника — его метода сочетает достоинства тех двух способов, которые у меня указаны в качестве оптимальных. Имею ввиду «обучение с грамотным инструктором» и «обучение с движущейся опорой».
Если же какие-то из этих условий не соблюдаются, могут быть нюансы. Я пару раз пробовал что-то в таком стиле. Сам вешу под 100 кг, но когда на меня наваливается «всем весом» обучаемый, который тоже «под 100» или «за 100», и при этом плохо координирует свои движения с колесом — ощущения не из самых приятных. Педалью колеса к тому же можно запросто по ноге получить. Так что — осторожность, плавность и вдумчивость.
Опираться на неопытную хрупкую подругу я бы вообще не рекомендовал — такая пирамида из двух энтузиастов и колеса может «сложиться» в любой момент. Но девушку, наверное, прикольно обучать так. Или ее подругу 🙂