人工碼字機
日常開車,最難的就是調頭和倒車了。不少同學都見過爸媽開車途中在狹窄路段陷入左右為難、進退維谷的情況。為了解決這個難題,倒車雷達、倒車影像和全景攝像頭等技術先后被應用到汽車上,用來輔助駕駛員完成調頭等操作??蛇@似乎并不能一勞永逸。
要是汽車能直接原地調頭就好了……
麥克納姆輪,360度自由移動
讓汽車原地調頭,其實也不難——因為很多玩具車也可以做到,只需要搭載麥克納姆輪。
麥克納姆輪是由瑞典的麥克納姆公司在1973 年發(fā)明的產(chǎn)品,由輪轂和很多斜著安裝的紡錘形輥棒組成。通常,輥棒的軸線與輪轂軸線的夾角呈45 度。兩組角度完全相反的麥克納姆輪,被安裝在車輛的四個輪軸上(若左前和右后為正45 度,則右前和左后則為逆45 度)。
只要每一個麥克納姆輪擁有獨立的驅動力,對輪轂施加的驅動力就可以用來帶動輥子的旋轉。而由輥子旋轉產(chǎn)生的非矢向作用力,便成為車輛水平移動的源動力:水平橫移,其力學原理就是通過對角線車輪組的一對正轉、一對逆轉來實現(xiàn);原地調頭,只需鎖定一組對角線車輪的制動,即可實現(xiàn)。如此,通過四個麥克納姆輪不同的運動組合,便可以實現(xiàn)前行、橫移、斜行、旋轉等運動方式。
麥克納姆輪技術問世以來,就被嘗試引入汽車行業(yè)之中。然而,由于它對于輥子材料、行駛路面以及操控精度的要求過高,并不適用于汽車的日常駕駛路況,只被應用于車間轉運車等特殊載具。
坦克式調頭,國產(chǎn)神車的極致追求
所以,要讓真正的汽車實現(xiàn)原地調頭,其實挺難的。
那為什么重量可達60 噸的坦克,卻能夠在各種復雜的地形環(huán)境中靈活調頭呢?原理很簡單,坦克只需鎖定一側履帶的制動,驅動另一側履帶運動,即可實現(xiàn)原地調頭。
于是,國產(chǎn)神車學習了!
過去,因為汽車結構設計的關系,沒法讓一側車輪反轉另一側正轉,所以要讓汽車完成“坦克調頭”就比較麻煩。
現(xiàn)在,國產(chǎn)神車通過強大的四輪四電機獨立驅動(每個車輪搭載一個電機,可獨立控制單個車輪的扭矩)和精密的車輪操控技術,才得以實現(xiàn)這樣的操作——簡而言之,汽車的每個車輪是正轉還是倒轉,都是可以獨立控制的。
就這樣,不靠麥克納姆輪輔助,國產(chǎn)神車也能完成原地調頭的操作:首先,要鎖定左后或右后的車輪制動,形成驅動中心;然后,對其他車輪加以驅動,讓車輛圍繞制動車輪形成小角度的旋轉;最終,車輛以驅動力所能達成的最小角度完成轉向,調頭成功。
而且,得益于電機的大功率輸出,原地調頭不僅能在沙地、冰面、草地等低附著路況下使用,還能應用于常見的柏油馬路、水泥路等高附著力路面。
日常生活中,各種大質量載具的調頭方式更是八仙過海各顯神通:最勤勉的是飛機,用噴氣式發(fā)動機作驅動,用起落架作支撐,在地面引導車的輔助下繞出一個大圈;最懶惰的是挖機,工程工具和行駛工具完全分離,工程作業(yè)時上半身可以原地360度旋轉,而下半身巋然不動,轉個身就算調頭;最便捷的,當然是高鐵了!你猜,為什么?