Brittikeksijän yksipalloinen moottoripyörä (luit oikein) on haaste ohjattavaksi – kuskilla kirjaimellisesti tukka pystyssä

Uutiset

Brittiläinen keksijä ja YouTube-velho James Bruton tunnetaan miehenä, joka ratkaisee ongelmia, joita kukaan ei tullut kysyneeksi – ja tekee sen yleensä 3D-tulostimen ja hämmentävän itsevarmuuden voimin. Brutonin uusin luomus saa kuitenkin hieraisemaan silmiään: kyseessä on sähkökulkuneuvo, joka tasapainoilee yhden ainoan suuren pallon päällä. Katso myös video.

teksti: Erkki Mäki
valokuvat: Videolta

Jos idea ja mies tuntuvat tutuilta, niin se johtuu siitä, että James Bruton on aiemmin rakentanut kahdella pallolla kulkevan version. Siitä enemmän tässä jutussamme: Tiistai 28.1.2025 Tekninen kummajainen: prätkä pysyy itsekseen pystyssä, liikkuu eteen-taakse ja liukuu sivuille – pyörinään kaksi jumppapalloa

Luvassa on tuuliohjaimin varustettu Star Warsin kiiturimainen lopullinen (?) versio.

Looginen seuraava askel oli tietysti poistaa toinen pallo ja katsoa, mitä sitten tapahtuu. Vastaus on yksinkertainen: tapahtui vähän liikaakin.

Tasapainoilua kolmen moottorin voimin

Laite jo aika valmiina ilman palloa.

James Brutonin ”yksipalloinen moottoripyörä” kantaa täysikasvuisen kuljettajan yhden kirkkaanpunaisen pallon varassa. Palloa pyörittää kolme kustomoitua omni-pyörää, joista jokaiselle syötetään parhaimmillaan 2 kW tehoa.

Omni-pyörät ovat jo itsessään insinööritaidon taidonnäyte. Ne on asennettu pystysuoraan, jotta niiden pienet tynnyrimäiset rullat eivät jumiudu suurilla nopeuksilla. Koko järjestelmässä on yhteensä 216 pientä rullaa, joista jokaisessa on oma laakerinsa. Trigonometriaa hyödyntävä ohjausjärjestelmä laskee kunkin moottorin nopeuden reaaliajassa: kun laite kulkee suoraan, sivuttaiset pyörät pyörivät puolet hitaammin kuin eteenpäin osoittava pyörä.

Inertiamittausyksikkö.

PID-säädin pitää pystyssä, mutta kuka ohjaa?

Tasapainosta huolehtii 50 voltin LiPo-akusto ja PID-säädin, joka lukee gyroskoopin dataa ja korjaa kallistuksia jatkuvasti kaikkiin suuntiin. Bruton kuitenkin huomasi nopeasti, että pallojen määrän puolittaminen ei puolittanut ongelmia, vaan tuplasi ne. Kahdella pallolla laitetta pystyi kääntämään pyörittämällä palloja eri suuntiin, mutta yhdellä pallolla keksintö oli alkuun täysin ohjauskelvoton.

Ohjattavuutta kokeiltiin mm. pujottelemalla, ja se osoittautui hankalaksi. Ohjausta testattiin sekä kallistelemalla että ohjaimien avulla.

Väliaikaisratkaisu on suoraan sanoen nerokas: Bruton kuumaliimasi runkoon suuren vaahtomuovisen evän, joka toimii peräsimen tavoin ja ohjaa ilmavirran avulla kulkusuuntaa. Visuaalisesti lopputulos muistuttaa Star Warsin kiituria, joskin ilman Hollywood-budjettia. Oheisella videolla on kyseessä vielä testaaminen ison pahvilevyn vaikutuksesta ohjaukseen.

Hiukset pystyssä – kirjaimellisesti

Yksipalloinen moottoripyörä?

Teknisten haasteiden lisäksi Bruton törmäsi yllättävään vastustajaan: hankaussähköön. Muovinen pallo ja kumiset rullat kehittävät huiman sähkövarauksen, joka saa keksijän hiukset nousemaan pystyyn ja sekoittaa herkän elektroniikan aiheuttaen yllättäviä sammumisia. Moottoripyöräilyssä "virtojen katoaminen" kesken ajon on harvoin toivottu ominaisuus, saati sitten laitteella, joka pysyy pystyssä vain tietokoneen avulla.

Ilmeisesti staattinen sähkö aiheutti välillä äkkipysäyksiä.

Vaikka laite onkin täysin absurdi, Bruton on julkaissut kaiken koodin ja CAD-tiedostot avoimena lähdekoodina muiden intomielisten insinöörien iloksi. Seuraavaksi hän aikoo ratkaista ohjausongelman lopullisesti – ja me täällä toimituksessa jäämme jännityksellä odottamaan, nähdäänkö tästä joskus tuotanto- tai suomalainen versio...

Voit katsoa allanäkyvän videon Brutonin yksipalloisesta myös täällä. Miehen Youtube-kanavalle pääset tästä.