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充氣電動車Poimo 以新研究入選了人機(jī)交互頂會CHI 2020

2020-05-18 09:54:29 來源: 量子位

海的那一邊的霓虹國人民,承受著交通不便的困擾。打車,隨隨便便就要人民幣上百元;地鐵,不同公司的地鐵線路居然要出站換乘;公交車,上車就

海的那一邊的霓虹國人民,承受著交通不便的困擾。

打車,隨隨便便就要人民幣上百元;

地鐵,不同公司的地鐵線路居然要出站換乘;

公交車,上車就要先掏十幾塊人民幣。

共享單車,他們沒有。

太貴了,太麻煩了,但走路是不可能走路的,必須得坐車。

那,就從叮當(dāng)貓的口袋里掏出一輛車吧。

把折疊的它打開。

充足氣。

現(xiàn)在,就可以策馬奔騰,縱情馳騁,風(fēng)騷走位。 簡直賽高。

這輛充氣電動車叫做Poimo,來自東京大學(xué),還以新研究入選了人機(jī)交互頂會CHI 2020。

除了充氣電動車,他們還順手造出了充氣沙發(fā)、充氣輪椅。 “氣球”+電機(jī)

想要創(chuàng)造出這樣一輛充氣電動車,首先需要的是那匹馬一樣的充氣本體。

馬身是用熱塑性聚氨酯制作的。如果仔細(xì)看,這種材料的細(xì)節(jié)是這樣的:

一條一條的結(jié)構(gòu)。

因此,和那些橡膠氣球不同,用熱塑性聚氨酯來做充氣結(jié)構(gòu),可以定制各種各樣的外形,只要剪裁好,然后粘合在一起就行了,方便坐,方便騎,這也是能做“同款”沙發(fā)和輪椅的緣由。

而且,這種軟體結(jié)構(gòu)還有一個隱藏buff:

車頭和車身之間,不需要鉸鏈,不需要輪軸,不需要任何復(fù)雜的金屬機(jī)械結(jié)構(gòu),縫在一起就行了。

簡單,原始,粗暴,還能減輕重量。

用的時候需要找一臺小型充氣泵,大約充一分多鐘,就可以充滿了。

此時它正處在最佳工作氣壓,在是40到50kPa之間。

沖完氣之后,還需要把車輪、小型輪轂電機(jī)、電池和遙控器裝上。

這里只靠充氣結(jié)構(gòu)就不夠了,需要一些焊接的金屬零件,固定所有零部件。

整臺車的重量大約7.8千克,其中充氣的部分只有2.3千克,絕大多數(shù)重量都在底下的電池電機(jī)上。

按照這個重量來看,前面圖示里的小姐姐背著它可能太沉了。不過,東京大學(xué)的研究者表示這只是一臺原型機(jī),如果能投入量產(chǎn),可以用更輕的設(shè)計。

馬車怎么騎?

為了保證各位騎得開心舒服,首先要做的就是測試車身材料的的物理特性。

研究人員設(shè)計了一組模擬實驗——乘員體重80Kg,觀察充氣車體上人員乘坐部分的形變情況。

實驗的方法:在給車體材料充氣至不同內(nèi)部氣壓后,在材料上部施加一個80Kg的負(fù)重,然后觀察材料上下的形變程度。

其中,上部的下沉形變直接決定乘員舒適程度和騎行的穩(wěn)定性;下部形變程度關(guān)系到騎行安全,如果下沉過大,則車體可能會蹭到輪胎或直接拖到地面上。

實驗中選擇的車體材料尺寸為長600mm,寬1150mm,厚度為150mm。

實驗裝置包括一個測力計(Nidec產(chǎn)品,型號FGP-100)、一個電動測力臺(Nidec-SHIMPO產(chǎn)品,型號FGS-250VC),以及用來施加壓力的鋼筋束。

實驗分為3個組,分別對應(yīng)車體材料充氣至24.1千帕(kPa)、41.4千帕、58.6千帕的情況,每組實驗重復(fù)5次,數(shù)據(jù)取平均值。

實驗結(jié)果如下:

在三組實驗中,車體材料都保持了整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,沒有出現(xiàn)垮塌或損壞。

但在車體內(nèi)部壓強(qiáng)為24.1千帕的情況下,負(fù)重超過60Kg時,材料上層出現(xiàn)了明顯的褶皺。

由此,研究人員建議使用時充氣氣壓應(yīng)至少大于41.4千帕,來保持騎行時的穩(wěn)定性。

實驗人員還測試了充氣速度。車體材料完全扁平狀態(tài)充到內(nèi)壓41.4千帕用時71秒,使用的是一臺手持20 PSI(磅力每平方英寸)氣泵。

體驗反饋和后續(xù)研究

研究人員邀請了大約300名路人體驗Poimo充氣車,大部分體驗者都對這款電動車的舒適性贊賞有加。

也有人提出了一些改進(jìn)的建議,比如適合女性裙裝使用的型號、換裝大尺寸輪胎應(yīng)對顛簸路面等。

研究人員就此總結(jié)了現(xiàn)階段的問題:現(xiàn)在的型號車架和輪胎仍然太重,形狀也不方便隨身攜帶。充氣設(shè)備也不夠靈巧。下一步重點是開發(fā)一種更方便折疊和攜帶的車身結(jié)構(gòu)。

除此之外,車身的抗沖擊性能、限速功能、氣泵的攜帶方式等都是接下來要改進(jìn)的點。

盡管中國的網(wǎng)友還沒上這趟車,但已經(jīng)表示躍躍欲試了:

有人直接分析出了現(xiàn)階段的缺陷:

還有東京大學(xué)校友現(xiàn)身,直接指認(rèn)了演示視頻的拍攝地點:

主要研究者介紹

Hiroki Sako(佐藤弘一)

東京大學(xué)化學(xué)專業(yè)畢業(yè),德州大學(xué)奧斯汀分校獲得博士學(xué)位,師從世界著名化學(xué)家Michael J. Krische。研究方向為過渡金屬催化反應(yīng),多環(huán)芳烴(PAHs)的合成,以及有機(jī)金屬材料。

Hiroki Sato現(xiàn)在在日本名古屋大學(xué)伊丹有機(jī)化學(xué)實驗室做博士后。

Youngah SEONG

韓國釜山大學(xué)電子工程專業(yè)畢業(yè),在東京大學(xué)取得博士學(xué)位,現(xiàn)在在三星電子做工程師。

Yoshihiro Kawahara(川原圭博)

東京大學(xué)研究生院電子信息系教授,IEICE, IPSJ, 和IEEE會員,MIT媒體實驗室客座教授。研究方向是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和移動計算以及信息通信設(shè)備。

關(guān)鍵詞: 充氣電動車Poimo

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