Инженеры Иллинойского университета в Урбане-Шампейне (США) под руководством доцента Джухъёна Кима (Joohyung Kim) создали моноколёсного робота Ringbot, который в перспективе сможет работать в доставке товаров.

Источник изображений: illinois.edu

В данном случае под моноколесом понимается транспортное средство, в котором водитель сидит на моторизованной платформе, установленной на кольцеобразном рельсе — этот рельс образует внутреннюю часть большого колеса. Платформа сохраняет положение параллельно земле, колесо катится вокруг неё, и машина движется вперёд.

Ringbot оборудован колесом диаметром 515 мм — оно включает в себя обод из нейлоно-карбонового композита и твёрдую эластомерную шину. Внутри обода размещены два моторизованных приводных модуля, соединённых спиральным кабелем — они вращают обод при помощи маленьких зубчатых колёс. На модулях также расположены роботизированные ноги, которые могут выдвигаться в стороны. Если выдвинуть одну из этих конечностей, центр тяжести машины смещается, и движущееся колесо совершает поворот. Когда Ringbot покоится, выдвинутая нога служит ему подставкой, средством подъёма из горизонтального положения или разворота на месте. В ходе испытаний машину удалось разогнать до 5 км/ч.

В перспективе, считает автор проекта, Ringbot можно будет выполнить в более крупном масштабе, а также оснастить механизм камерой, сенсорами и модулем спутниковой навигации. Такая машина сможет свободно преодолеть дорожную пробку в качестве доставщика товаров — это будет автономный аналог современных курьеров на велосипедах и мотоциклах. Исследование частично профинансировано Hyundai Motor Group.

Южнокорейская компания Hyundai Motor буквально решила изобрести колесо в надежде облегчить жизнь тем автомобилистам, которые периодически попадают в климатические условия, подразумевающие использование цепей противоскольжения. Надевать их на колёса в походных условиях всегда неудобно и этот ритуал отнимает много времени. Hyundai предлагает встроить в колёса специальные скобки, которые будут выдвигаться по команде водителя.

Источник изображения: Hyundai Motor

Пока идея существует на уровне патента, который оформлен в США и Южной Корее, а понять принцип работы изобретения южнокорейских инженеров позволяет прилагаемая анимация. Шина снабжается шестью радиальными канавками, в которых при нормальных условиях эксплуатации прячутся металлические скобы, в при необходимости они выдвигаются и служат для улучшения сцепления шин с дорожным покрытием на льду и в снегу.

Чтобы выдвинуть скобы в рабочее положение, используются специальные вставки в спицах колёсных дисков, выполненные из сплава с эффектом памяти, который восстанавливает первоначальную форму при пропускании через него электрического тока. Через обод колеса на вставки подаётся напряжение, они восстанавливают исходную форму и выталкивают скобы в рабочее положение, позволяя им цепляться за скользкое покрытие. Для активации режима пользователю достаточно будет нажать кнопку в салоне автомобиля или на дисплее центральной информационно-развлекательной системы. Как только скобы начинают мешать движению, по команде из салона отключается электроснабжение, и импровизированные «когти» снова вжимаются в канавки на шинах.

Конечно, для реализации такой идеи на практике Hyundai и KIA придётся много работать не только с сертификационными органами, но и с партнёрами, которые выпускают колёсные диски и шины, а также усовершенствовать конструкцию ходовой части автомобилей таким образом, чтобы к ободу колеса можно было подводить напряжение. Имеются и ограничения по дизайну колёсных дисков, поскольку управляющие положением скоб противоскольжения элементы располагаются в спицах колеса, и они должны иметь прямую форму радиальной направленности и равномерно распределяться по окружности в угловом выражении. Кроме того, в технологию изготовления шин и их конструкцию тоже придётся внести серьёзные изменения. Разработчики считают, что массовый выпуск подобных шин после проведения испытаний и сертификационных процедур действительно удастся наладить.

Hyundai Mobis, подразделение корейского автопроизводителя, выпускающее запчасти, продемонстрировало разрабатываемую технологию под названием e-Corner. Система позволяет всем четырём колёсам автомобиля поворачиваться на угол до 90 градусов — вместе или независимо друг от друга — что даёт впечатляющие возможности. С помощью этой технологии автомобиль может въехать на парковочное место перпендикулярно бордюру или развернуться на месте.

Источник изображений: Hyundai Mobis

В опубликованном видео показано, как электромобиль Hyundai Ioniq 5 останавливается напротив свободного пространства между припаркованных автомобилей, поворачивает все четыре колеса перпендикулярно бордюру и просто въезжает на парковочное место боком. Никакого движения задним ходом и вращения руля. Hyundai называет этот метод «вождением краба». Такие возможности обеспечивает автономный электропривод каждого колеса, так называемое «мотор-колесо» или колесо со ступичным двигателем.

У большинства электромобилей двигатель установлен на одной или обеих осях, но моторы также могут находиться внутри колёс, как на электрическом самокате или велосипеде. На электромобилях такой вариант встречается редко из-за дополнительных сложностей при проектировании и производстве и существенном увеличении неподресоренных масс, что отрицательно сказывается на управляемости и комфорте. Зато, как демонстрирует Hyundai Mobis, такая система позволяет выполнять некоторые диковинные манёвры, которые невозможно выполнить на обычном автомобиле.

Hyundai также продемонстрировал «нулевой поворот», то есть разворот на месте без разворота. Ioniq 5 поворачивает колеса наружу, но на этот раз передние и задние колеса вращаются в противоположных направлениях, заставляя автомобиль вращаться на месте вокруг оси, мысленно проведённой через центр крыши.

Далее в видео показан ещё один вариант разворота, но теперь вокруг правого переднего колеса в качестве оси вращения. Любопытно отметить, что эта концепция не нова — автопроизводители экспериментировали с приспособлениями, которые могли задвигать заднюю часть автомобиля на парковочное место, по крайней мере, с 1930-х годов.

Технология также позволяет двигаться по диагонали, поворачивая все четыре колеса на 45 градусов. Такой трюк также может выполнить пикап GMC Hummer EV. Но из всех технологий, показанных в клипе, параллельная парковка и пируэт на 180 градусов кажутся наиболее полезными в реальном мире. К сожалению, компания Hyundai не сообщила, выйдет ли e-Corner когда-либо на рынок или останется просто диковинным прототипом.