Автомобили и самолёты за последние годы стали намного умнее и автономнее, а вот велосипедами с технической точки зрения инженеры пренебрегали. А ведь они могут стать альтернативой такси и по вашему вызову доставить вас в необходимое место. Такой же принцип работает и для доставки посылок: вместо курьера к вам приедет двухколёсный набор алгоритмов с лидарами и не только. О том, какие попытки создать беспилотные велосипеды были сделаны, как они будут взаимодействовать с другим транспортом и нужны ли они вообще, рассказываем в этом материале.
Новинка этого лета
Пару лет назад компания Google сообщила, что её разработчики научили велосипед определять своё местоположение, различать объекты инфраструктуры, прогнозировать, что произойдёт дальше, и разрабатывать сценарии дальнейших действий. Иными словами, сделали его полностью самоуправляемым. Инженеры также добавили устройству две фичи, чтобы пользователь легко мог попросить велосипед заехать за собой и настроить комфортный режим педалей для отдыха ног. Это вполне могло бы стать прорывом в технологиях, если бы не было первоапрельской шуткой.
Тем временем китайские разработчики Huawei занимались делом и летом 2021 года сообщили об удачных испытаниях беспилотного велосипеда. Устройство снарядили системой управления рулём, камерой для определения глубины сцены, гироскопом, акселерометром и лазерным дальномером, а вычислительный блок Huawei Ascend 310 на базе ИИ установили прямо над задним колесом, под сиденьем. Удерживать ТС в вертикальном положении помогает система балансировки, которая в реальном времени обрабатывает информацию о малейших наклонах. Литий-ионный аккумулятор рассчитан на два–три часа, а предварительная стоимость составит около 10 тысяч юаней.
Велосипед может стоять даже на кромке ограждения
Создатель Чжихуэй Цзюнь подробно рассказывает о своём изобретении в видеоролике (есть английские субтитры)
Какие проекты уже были?
Китайская разработка — не единственная история про умные велосипеды. Разберём несколько историй разных компаний и команд.
Uber
В 2019 году компания объявила о своих планах по развитию нового подразделения «Микромобильная робототехника», даже нанимала сотрудников. Новым проектом были выбраны автономные скутеры и велосипеды. Но уже весной 2020 года велосипеды были проданы компании Lime, и проект свернулся. Идея развития шеринга была аргументирована: транспорт сможет самостоятельно добираться до зарядных станций, станций техобслуживания и топ-мест по прокату. Логистика требует вывода людей в поле, работы по сбору и зарядке — это дорогостоящее удовольствие могло быть оптимизировано за счёт умного транспорта.
Sparky Automotive
Лондонский стартап создал прототип беспилотного полуавтоматического велосипеда, где контроль всё-таки осуществляет человек, но удалённо. Он управляет скоростью и направлением движения через беспроводное подключение с помощью установленных на руль зеркал, которые транслируют потоковое видео. Свежих новостей от производителя не найдено.
Массачусетский технологический институт
Университетский проект предлагает новое решение для существующих систем проката. Пользователь передвигается стандартно, а по завершении поездки велосипед трансформируется в трёхколёсный, что позволяет обеспечить устойчивость.
Транспорт сам передвигается к следующему пользователю, что сокращает издержки на приобретение большего количества устройств и необходимости фиксированных станций. Нынешний прототип управляется через дистанционное управление — в дальнейшем состоится интеграция автономного оборудования и программного обеспечения. В своём видео авторы показали, как может выглядеть полноценный прототип, как он самостоятельно приезжает к человеку и меняет конфигурацию.
AutoBike
Команда из Корнуэлла предлагает самонавигационный велосипед, которым дистанционно управляет оператор. Транспорт балансирует только передним колесом благодаря контроллеру LQR (линейно-квадратичному регулятору). В задачах молодой команды — заставить велосипед автономно передвигаться по кампусу, обнаруживать объекты в реальном времени. Готовый к продаже прототип планируют показать осенью 2022 года.
Немного истории и прогнозов
Говорить об автономности велосипедов нужно, вспоминая предыдущий этап их развития — электрификацию. Беспилотный велосипед в нынешнем формате — чаще электронное устройство.
Первый патент на велосипед с электрическим приводом датируется 1895 годом. Его создателем в 1895 году стал Огден Болтон из США.
В том электровелосипеде не было передач, и мотор мог потреблять до 100 ампер от 10-вольтовой батареи. Электродвигатель состоял из шести электромагнитов, которые вращали колесо вокруг своей оси. К каждой катушке был прикреплён механизм, защищающий от прокручивания колеса в обратную сторону. Но тогда концепция не стала популярной.
Спустя столетия электровелосипеды оставались относительно редкими в большинстве стран мира. Например, в период с 2006 по 2012 год на электрические велосипеды приходилось менее одного процента годовых продаж всех велосипедов в Соединённых Штатах. Исключением был Китай, где в 2013 году было произведено 37 миллионов электровелосипедов и 32 миллиона продано.
Прогнозы таковы: внедрение беспилотных автомобилей приведёт к изменениям инфраструктуры, развитию технологий V2V (vehicle to vehicle), улучшению систем безопасности. При этом, согласно немецкому исследованию, автономные велосипеды и самокаты, вероятно, выйдут на улицы раньше, чем автомобили. Несмотря на эту перспективу, они составляют лишь незначительную роль в обсуждениях по теме беспилотной экосистемы, хотя могут влиять на повседневную жизнь горожан сильнее за счёт весомого изменения движения на тротуарах, в пешеходных зонах и на велосипедных дорожках.
Последние данные утверждают, что для автономного транспорта могут построить отдельные магистрали — дороги, которые смогут считывать и передавать множество сигналов. Будут ли учтены на этих дорогах отдельные полосы для велосипедов или самокатов, пока неизвестно. Возможно, нет смысла распределять потоки, и весь беспилотный транспорт будет двигаться в единой массе. Участники того же немецкого исследования считают, что при разработке новых устройств и общей транспортной системы следует максимально сохранять сходство со стандартным велосипедом. Ему нужен дружелюбный дизайн, возможно, отдельный цвет для унификации и дополнительные звуковые сигналы.
Система обмена данными V2X (vehicle to everything) благодаря быстрому отклику технологии 5G позволит оперативно считывать информацию от участников дорожного процесса: фиксировать передвижение соседних машин, автобусов, машин городских и экстренных служб, предупреждать о возможных опасностях, прогнозировать возможные ситуации, связанные с городской инфраструктурой. Такой же механизм будет действовать и с беспилотными велосипедами. Их можно будет идентифицировать, понять, куда они передвигаются, где находятся ближайшие пункты проката и зарядные станции.
Городская инфраструктура тоже изменится: одни считают, что такие инвестиции в велоинфраструктуру не оправданы, другие поддерживают возможные улучшения. Помимо полос могут появиться специальные места хранения, места посадки и высадки, которые не будут мешать пешеходам. Пользователи будут заказывать транспорт со станции, а по прибытии велосипед будет возвращаться на место.
А что насчёт безопасности? Считается, что беспилотные средства более безопасные, поскольку исключают человеческий фактор. Но случаи ДТП с автономным транспортом есть, и их невозможно не замечать. Пешеходы уже сейчас не рады обычным велосипедистам и любителям электросамокатов, а как в этой ситуации быть спокойными за своё здоровье? Никто не говорит, что беспилотные «двухколёсные» поедут именно по тротуарам, но представьте ситуацию, что вы идёте по улице, а вас преследует одинокий велосипед. Что вы будете испытывать, страх или восторг? А если он не один, а десять? Уверены, что будут и велосипеды, которые доставляют вам еду и посылки из Лавки или Озона. Будете рады встретить таких курьеров?
А вы верите в будущие беспилотные велосипеды? Они останутся мифическим транспортом или всё-таки станут нашей новой реальностью?
Комментарии (28)
SinsI
20.12.2021 20:17+2Полностью беспилотный велосипед невозможен просто потому, что это уже будет не "велосипед", а банальный робот-перевозчик.
А вот сделать для велосипеда всевозможные системы помощи водителю - автоматическую коробку передач/вариатор/рекуператор (для систем с электрической передачей), антипробусковочную систему, автоматическую регулировку жёсткости подвески в зависимости от профиля местности - вполне можно бы.
Lirein
20.12.2021 20:45+2Ну так то АКПП (Shimano Alfine 8/14), вариатор (Nuvinci 180/360), рекуперация (прямой привод + контроллер infineon), АБС (shimano roller brakes, с оговорками) вполне себе есть.
А вот антипробуксовочной системы иногда не хватает. Минус — стоит это всё как три таких велосипеда.
MUTbKA98
20.12.2021 21:06Помощь "водителю" велосипеда - это минимальный вес и максимальный КПД трансмиссии. Подвеску тоже стоит учесть, поскольку она сжирает энергию при педалировании, отличном от абсолютно идеального (а кто из нас абсолютно идеален)?
Со всем перечисленным Вами барахлом не каждый ездун вообще с места-то стронется.
Вот нафига велику ABS? У Вас в ногах так дофига тяги, чтобы срываться на асфальте с места с пробуксовкой? Или даже с грунта, не совсем в хлам раскисшего? Разрешите не поверить.
mSnus
21.12.2021 06:13АБС это не антипробуксовочная, а антиблокировочная система - чтобы не скользить на зажатых намертво колёсах, осуществляя прерывистое торможение. В принципе, полезная штука была бы, да и вряд ли весила бы много. Просто мало кому нужна.
MUTbKA98
21.12.2021 10:10Но это тогда вообще добровольное убийство, ибо велосипед - это не автомобиль. У него довольно высокий центр тяжести, и если слишком нервно шевелить ручками, то:
Блокировки заднего колеса случаются легко, но со всем этим также легко и справиться.
А вот если перебрать с усилием торможения на переднем колесе, то можно просто улететь через руль. И это еще ДО блокирования колеса произойдет. Я уверен, что ездуны, которые думают, что АБС им поможет, вряд ли смогут совершить этот полет через руль без последствий для здоровья.
Так что по-любому отключить голову и надеяться на автоматику не выйдет.
За это мы велик и любим.
DrZlodberg
21.12.2021 12:02+1Блокировки заднего колеса случаются легко, но со всем этим также легко и справиться
Вы просто не видели не слишком опытных велосипедистов (по сути любой, кто просто катается) летящих с затяжной горки. Стандартная тема — заблокировать задний тормоз и дождаться, пока задница обгонит переднее колесо. А если там ещё и поворот на спуске есть…
Но в целом да, голова спасает лучше. Если есть время и желание немного потренироваться ;)
DrZlodberg
21.12.2021 11:58+1Как уже заметили — АБС — это про другое. Однако отвечу и на то, о чём вы подумали.
В целом смысла системы контроля тяги действительно мало. Однако…У Вас в ногах так дофига тяги, чтобы срываться на асфальте с места с пробуксовкой? Или даже с грунта, не совсем в хлам раскисшего? Разрешите не поверить.
Как человек, катающийся круглый год в нашей средней полосе — не разрешаю :)
Зимой приходится ставить спец злую резину, поскольку на летней с низким протектором на свежем снегу порой тронуться уже невозможно физически. Не чищенный после снегопадов тротуар (бывает что неделю-две) — это вообще испытание для сильных духом и телом. Просто буксуешь на месте. Раскисшая грязь (в горку особенно) и лёд — из той же оперы. Как и подъём, присыпанный песком. А ещё обычная дорожная разметка после дождя по трению порой бывает сопоставима со льдом. Но обычно люди, катающиеся в подобных условиях со временем привыкают и могут ехать даже по голому льду без шипов. Проверено.
Отдельная тема — обладатели контактных педалей. Те, кто постоянно катает и умеет правильно пользоваться такими педалями могут при не совсем правильном старте проворачивать их даже на сухом асфальте. Сам видел. Правда там были ребята из топа Российского байкеркросса :)MUTbKA98
21.12.2021 12:07+1Я знаю, что такое зимняя езда, и регулярно практикую. Особенно в снегопад, ибо тогда возвращаешься чистым, без налипших реагентов.
Ключевое слово - баланс. И баланс - это не только влево-вправо, но и вперед-назад. Если заднее колесо не загружено, то оно просто обязано проскальзывать под сколько-нибудь заметной тягой. Проблема, однако, в том, что автоматика не поможет его загрузить - это надо делать самому. Равно как и все остальное, что тут перечислено.
Как прошкрябать колесами по асфальту - я и сам знаю. Но если это происходит непреднамеренно - это просто ошибка в технике езды.
DrZlodberg
21.12.2021 13:09+1Загрузка заднего зимой (да и не только) обычно решается возложением задницы на седло, т.е. по умолчанию оно загружено у практически у всех. Даже я зимой езжу сидя, хотя обычно стиль катания предполагает больше стоячую езду :)
А так при отсутствии зацепа даже езда в оттяжке не помогает. Тем более, что на велосипеде в таком положении долго не проедешь. Максимум несколько рывками метров проползти, если совсем встрял.
drWhy
21.12.2021 12:22«А ещё обычная дорожная разметка после дождя по трению порой бывает сопоставима со льдом.»
Отдельное «спасибо» дорожным службам за нанесение «зебр» на пешеходных переходах в последнее время забавным отражающим свет материалом, скользким даже в сухом состоянии, тем более под дождём или на морозе, а также сплошную! прокраску перекрёстков велодорожек с автомобильными. Торможение неэффективно, на вираже может занести.
Am0ralist
21.12.2021 15:55Помощь «водителю» велосипеда — это минимальный вес и максимальный КПД трансмиссии. Подвеску тоже стоит учесть, поскольку она сжирает энергию при педалировании, отличном от абсолютно идеального (а кто из нас абсолютно идеален)?
250 ваттный моторчик в 1,5 кг весом в переднем колесе решает проблемы) Ну ок, если заряд кончился, то немного ухудшит езду, однако меньше, чем если сесть на ашанбайк с нормального вела.
Другой вопрос, на кой буй это всё)))MUTbKA98
21.12.2021 19:13Ну, зачем ограничиваться 250w? Надо уж тогда втыкать литровый ДВС. ;)
Все же велосипед - это о другом. Быстро, полезно для здоровья, и полная свобода (ну, пока еще, по крайней мере).
Am0ralist
22.12.2021 15:47+2Затем, что а) это примерная мощность средняя у велосипедистов, б) кроме плоских городов полно рельефов холмистых, где в горку проще войти людям (но полноприводный велик вполне с этим справится), в) минимально влияет на накат без батареи, г) лимит работы мотора в 25 км/ч вполне себе правильный вариант, который был выбран в ЕС и РФ, чтоб считать это ещё великами.
К тому же, велик не совсем про здоровье (суставы таки беречь надо) и пользуются им не только идеально здоровые молодые люди (суставы и в 18 лет могут накрыться, сами собой, ибо вот такой организм попался человеку).
tvr
20.12.2021 20:27+9О, а когда ожидать беспилотные кроссовки для бега? Лежишь дома на диване, а они полумарафон вокруг дома наматывают. Красота!
GeorgKDeft
21.12.2021 15:23+2Лучше робот для разноски тесной обуви... он ходит в кроссах пока не расширит их до состояния ноги хозяина!
drWhy
20.12.2021 22:25+1Всё же КМК одно дело автономный велосипед, наворачивающий круги по площади и совсем другое — велосипед с пассивным грузом в виде пассажира, чей вес в несколько раз превышает вес велосипеда и не включён в контур управления.
Если вдруг пассажир на вираже отклонится не в ту сторону, ни маленького маховика как у Huawei, ни отклонения руля как у AutoBike может не хватить для компенсации этого отклонения.
Понадобятся ещё нейролинк и программа управлениявертолётомвелосипедом, чтобы пассажир из пассивного непредсказуемого балласта верхом на обратном маятнике превратился в часть системы управления и смог сравниться с героем фильма "Срочная доставка".
Как насчёт моноколеса?
1A1A1
21.12.2021 08:44+3Напомнило изобретение из South Park. :)
drWhy
21.12.2021 10:37+1И ЛВЧ — "Одно колесо это перебор!", но вообще концепция рабочая, включая семейные модели ;)
hecategram
20.12.2021 23:21Велосипед в наше время по мне это как бы больше гаджет для спорта. Покрутил педали, скинул малость калорий.
Но человечество лениво, ему нужно совсем другое.
Насчет роботов, самое оптимальное решение на сегодня это "яндекс луноходы". Вред человеку они причинить не смогут. Едут сами. В случае проблем любой человек может такому роботу помочь.
emaxx
21.12.2021 00:52+3Это от страны зависит. В Германии или Нидерландах велосипед - это вполне рядовой способ передвижения: на работу, за покупками, до парка, а многие и даже в театр на велосипедах приезжают.
В контексте статьи - не уверен, как беспилотный велосипед будет функционировать физически, но с точки зрения забитых пробками городов велосипед - это благо, потому что кпд использования дорог гораздо выше.
edogs
21.12.2021 13:35+3для автономного транспорта могут построить отдельные магистрали — дороги,… отдельные полосы для велосипедов или самокатов,… весь беспилотный транспорт будет двигаться в единой массе.
Имхо, всё логически идет к появлению травелаторов в городах.
Ведь с дорожками для велосамокатов как: Движение в городах плотное? Плотное. Выделенные полосы нужны? Нужны. Скорость движения в пределах полосы какая будет? Примерно одинаковая у всех. Направление движения в пределах одной полосы? Да тоже одинаковое. Добавляем автопилота в велосипед и оппа — автоматическое движение. Что получаем? Кучу людей двигающихся по одной дорожке в одном направлении с одной скоростью.
Но ведь что это по набору свойств? Т — травелатор:)
Кстати, первые ласточки в этом направлении (но все еще без отвязки от велосипеда) появились уже почти 10 лет назадНорвегияdrWhy
21.12.2021 14:52Годнота, теперь по Сан-Франциско велосипедисты смогут перемещаться по линии канатного трамвая, не тратя силы на преодоление затяжных подъёмов ;)
Хотя придётся слегка подредактировать ПДД, ведь буксировка двухколёсных ТС и двухколёсными ТС запрещена.
GeorgKDeft
21.12.2021 15:26+1Мотоцикл с автобалансом есть... но реально на улице такое увидеть не хотелось бы. Масса большая, и скорость может быть выше, если в городе ездить будет.
P.S. - будет и позитив... представлю как алкаши протрезвеют с утра, когда увидят беспилотный мотоцикл или велосипед.
GeorgKDeft
21.12.2021 15:35Подумал если велосипеды будут автономные.. то их же можно соеденить как у мотоколесниц в пару, чтоб баланс лучше держали, и чтоб на остатке заряда вдвоем лучше тянули бы попутного клиента по маршруту))
Am0ralist
21.12.2021 15:59Омг… То есть велорикши их не устраивают, им надо обязательно изобрести велосипед?
Ну если это девайс для перевозки, самоуправляемые и т.д, и т.п., так что даже готовы делать трансформер 2 -> 3 колеса… Сразу сделать 3 колеса не, нельзя?
Задачи то какие реальные? Один девайс для поездок по грязи и лесам ножками и по городу автоматически? Или чтоб люди крутили колёсики сами, пока сами управляют, но как слезут — чтоб он сам уезжал куда надо? А зачем?
Мне кажется в связи с тем, что люди сами не понимают, что ж они решить хотят на самом деле, решения и не появляется…
baldr
Скоро придумают роботов, которые сами будут еду есть за людей.
По теме - напомнило:
ForestDog