平衡车卖给潮人


发布时间:2018-02-02 15:47


  CBN记者 胡昱

  爱尔威火星车的定位为“短途交通工具”和“潮人的玩具”,左国刚以本地化的方式复制了Segway的模式。

  一个普通披萨大小的轮子,配上两块踏板,可以每小时16公里的速度载着240斤重的胖子骑行15公里;它比一辆20英寸的折叠自行车轻10斤,可以拎着上公交车,这就是左国刚的“爱尔威火星车”,它是自平衡车的一种。

  自平衡车的概念最早来自Segway自动平衡车,2008年奥运会时,场馆里的警卫人员就骑着Segway提供的平衡车,作为巡逻时的代步工具。它是一种由并排的两个轮子、一块踏板和操纵杆构成的车,驱动原理是“动态稳定”(Dynamic Stabilization),也就是利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,驱动电机进行相应的调整,以保持系统的平衡。

  爱尔威火星车和Segway相比最大的不同是,它没有了操纵杆,变成了独轮车,因此更小巧,更轻,也更便宜。使用者把脚分别放在轮子两侧的折叠式踏板上以后,通过控制重心,从而控制车体的加速与减速。身体向前倾斜是加速,向后倾斜是减速,向左和向右倾斜身体是转弯。身体向前倾斜的角度越厉害,速度就越快,车内的一系列回旋装置确保它保持平衡。

  据左国刚提供的数字,从2013年4月开始,这个造型奇特的产品在8个月内卖掉了8万多台,公司收入达1.2亿元。

  这是左国刚的第二个创业项目。1999年从中央工艺美术学院毕业后,左国刚不想做专业对口的染织设计。他2004年开始创业,帮飞利浦、西门子,LG等企业做过手机ID设计,也生产过手机,当时适逢手机业蓬勃发展的几年,最好的时候公司一年的销售额有4亿元。

  2009年,手机行业慢慢变成红海,左国刚开始重新找创业方向,在排除了游艇、房车等七八个看起来过于梦幻的创业计划之后,左国刚选择了电动平衡车。

  左国刚的创业团队还是之前做手机的那几个人。包括清华机械系的硬件工程师和北航机械系的软件工程师在内的几位主要成员都没有做过电动车,他们买了一台Segway来研究。除了技术上的难点,他们还发现一个硬伤:一台Segway有48公斤重,虽然爬坡没问题,但是遇到台阶就很困难,以一个壮年男子的力量也要花3分钟才能把一台车搬上一层楼梯,如果要把这玩意儿当做代步工具,在无障碍通道设置非常不规范的中国,简直就没法实现。

  2010年,左国刚的团队正式开始研发,第一个目标就是减轻车的重量,经过很多次讨论之后,他们发现一条轮胎才700多克,如果只装一个电机,做成独轮车,质量就会轻很多。于是团队一起去买了一个杂技用的独轮车。大家发现独轮车没有想象中难掌握,事实上独轮车的骑行状态就是自行车的前轮状态,要靠S型扭动保持平衡。他们就根据这个原理来进行研发。

  平衡车以内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态,透过中央微处理器计算出适当的指令后,驱动马达做到平衡的效果。在软件方面,做过手机的左国刚认为不是问题。当时市面上电动平衡车厂商们主要使用的是Segway最早使用的那版开源软件,在上面打补丁继续使用。

  但它有两个问题,一是急刹车时反应速度慢,很容易让人摔倒;另一个是没法解决的电磁波干扰会导致系统出错,除此之外,有时候的电池爆炸也是因为这个软件出问题,发出了错误指令。所以左国刚和团队另起炉灶,借鉴了几个软件,重新做了一个算法,它的稳定性相对比较好,最终成型的代码也只有几十K大小。

  但软件改进之后,还是出现了电磁干扰问题。当时工厂生产了10台样车,爱尔威的团队成员拿来做测试,但有一天有人在平地上莫名摔倒了。“电机里有很多磁铁,磁铁在高速旋转过程中形成电磁波,产生电磁干扰,影响主板上的元器件发出的指令,机器就失控了。”左国刚解释说。

  为了解决这个问题,团队在微波暗室(采用吸波材料SA作和金属屏蔽体组建的特殊房间,里面有很多三角锥,可以散射电磁波,测定电机对控制板和主要元器件的干扰)里测试了三天三夜,团队成员轮班看干扰图,发现其中一个频段的电磁波一直有问题,这才找到了规律。“做手机的时候电磁干扰是常事,所以比较有经验。”

  虽然手机和电动车有共通之处,但具体的配置和生产还是不一样的。因为电动平衡车是个不成熟的行业,车辆需要定制电机,但是具体的参数都没有,只好去工厂试。左国刚前后找了三家工厂做电机,第一家说做不出来;换了一家工厂后得到的反馈是“电机有时候可以工作,有时候不行”;最后找到第三家工厂,花了三个月,打了七八次样,才确定了电机。“不只是电机,很多配件都会有这个问题,因为没人做过这个产品。”左国刚说。

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