果壳 - 我从哆啦A梦的口袋里,掏出一辆充气电动车

上一篇(左方向键) 下一篇(右方向键) 回目录(回车键) 粗体(B键)  正常(N键) 随机浏览(S键)   浏览次数:17    发布时间:2020/5/19 1:29:24   出处:果壳   

  来源丨量子位(ID:QbitAI)

  作者丨郭一璞 贾浩楠

  海的那一边的霓虹国人民,承受着交通不便的困扰。

  打车,随随便便就要人民币上百元;

  地铁,不同公司的地铁线路居然要出站换乘;

  公交车,上车就要先掏十几块人民币。

  共享单车,他们没有。

  太贵了,太麻烦了,但走路是不可能走路的,必须得坐车。

  那,就从叮当猫的口袋里掏出一辆车吧。

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  把折叠的它打开。

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  充足气。

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  现在,就可以策马奔腾,纵情驰骋,风骚走位。

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  简直赛高。

  这辆充气电动车叫做Poimo,来自东京大学,还以新研究入选了人机交互顶会CHI 2020。

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  除了充气电动车,他们还顺手造出了充气沙发、充气轮椅。

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  “气球”+电机

  想要创造出这样一辆充气电动车,首先需要的是那匹马一样的充气本体。

  马身是用热塑性聚氨酯制作的。如果仔细看,这种材料的细节是这样的:

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  一条一条的结构。

  因此,和那些橡胶气球不同,用热塑性聚氨酯来做充气结构,可以定制各种各样的外形,只要剪裁好,然后粘合在一起就行了,方便坐,方便骑,这也是能做“同款”沙发和轮椅的缘由。

  而且,这种软体结构还有一个隐藏buff:

  车头和车身之间,不需要铰链,不需要轮轴,不需要任何复杂的金属机械结构,缝在一起就行了。

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  简单,原始,粗暴,还能减轻重量。

  用的时候需要找一台小型充气泵,大约充一分多钟,就可以充满了。

  此时它正处在最佳工作气压,在是40到50kPa之间。

  冲完气之后,还需要把车轮、小型轮毂电机、电池和遥控器装上。

  这里只靠充气结构就不够了,需要一些焊接的金属零件,固定所有零部件。

  整台车的重量大约7.8千克,其中充气的部分只有2.3千克,绝大多数重量都在底下的电池电机上。

  按照这个重量来看,前面图示里的小姐姐背着它可能太沉了。不过,东京大学的研究者表示这只是一台原型机,如果能投入量产,可以用更轻的设计。

  马车怎么骑?

  为了保证各位骑得开心舒服,首先要做的就是测试车身材料的的物理特性。

  研究人员设计了一组模拟实验——乘员体重80千克,观察充气车体上人员乘坐部分的形变情况。

  实验的方法:在给车体材料充气至不同内部气压后,在材料上部施加一个80千克的负重,然后观察材料上下的形变程度。

  其中,上部的下沉形变直接决定乘员舒适程度和骑行的稳定性;下部形变程度关系到骑行安全,如果下沉过大,则车体可能会蹭到轮胎或直接拖到地面上。

  实验中选择的车体材料尺寸为长600mm,宽1150mm,厚度为150mm。

  实验装置包括一个测力计(Nidec产品,型号FGP-100)、一个电动测力台(Nidec-SHIMPO产品,型号FGS-250VC),以及用来施加压力的钢筋束。

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  实验分为3个组,分别对应车体材料充气至24.1千帕(kPa)、41.4千帕、58.6千帕的情况,每组实验重复5次,数据取平均值。

  实验结果如下:

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  在三组实验中,车体材料都保持了整体结构稳定,没有出现垮塌或损坏。

  但在车体内部压强为24.1千帕的情况下,负重超过60千克时,材料上层出现了明显的褶皱。

  由此,研究人员建议使用时充气气压应至少大于41.4千帕,来保持骑行时的稳定性。

  实验人员还测试了充气速度。车体材料完全扁平状态充到内压41.4千帕用时71秒,使用的是一台手持20 PSI(磅力每平方英寸)气泵。

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  体验反馈和后续研究

  研究人员邀请了大约300名路人体验Poimo充气车,大部分体验者都对这款电动车的舒适性赞赏有加。

  也有人提出了一些改进的建议,比如适合女性裙装使用的型号、换装大尺寸轮胎应对颠簸路面等。

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  研究人员就此总结了现阶段的问题:现在的型号车架和轮胎仍然太重,形状也不方便随身携带。充气设备也不够灵巧。下一步重点是开发一种更方便折叠和携带的车身结构。

  除此之外,车身的抗冲击性能、限速功能、气泵的携带方式等都是接下来要改进的点。

  尽管中国的网友还没上这趟车,但已经表示跃跃欲试了:

  有人直接分析出了现阶段的缺陷:

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  还有东京大学校友现身,直接指认了演示视频的拍摄地点:

  主要研究者介绍

  Hiroki Sako(佐藤弘一)

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  东京大学化学专业毕业,德州大学奥斯汀分校获得博士学位,师从世界著名化学家Michael J. Krische。研究方向为过渡金属催化反应,多环芳烃(PAHs)的合成,以及有机金属材料。

  Hiroki Sato现在在日本名古屋大学伊丹有机化学实验室做博士后。

  Youngah SEONG

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  韩国釜山大学电子工程专业毕业,在东京大学取得博士学位,现在在三星电子做工程师。

  Yoshihiro Kawahara(川原圭博)

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  东京大学研究生院电子信息系教授,IEICE, IPSJ, 和IEEE会员,MIT媒体实验室客座教授。研究方向是计算机网络和移动计算以及信息通信设备。

  最后,别留言问购买链接了,这个目前真没有。

  视频中试乘小姐姐的联系方式也没有。

  但不妨再等等,或许国内有识之士看到这篇文章,就会去联系研究团队商谈量产了呢?

  地址:https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3334480.3383147

  https://spectrum.ieee.org/energywise/transportation/alternative-transportation/inflatable-ebike-fits-in-a-backpack

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