Джеймс Брутон представляє 3D надрукований велосипед

Джеймс Брутон, колишній дизайнер іграшок і видатний творець на YouTube, який має досвід робототехніки, електротехніки та машинобудування, представив свій останній проєкт: всеспрямований велосипед з кульковими колесами. У своєму детальному відео він описує конструкцію велосипеда, який балансує на двох жорстких кулях, що дозволяє рухатися в будь-якому напрямку. Використовуючи масштабний 3D-друк, Брутон виготовив великі структурні компоненти з соплом діаметром 1,2 мм від LSB 3D Printers, компанії, що спеціалізується на рішеннях для високоточного 3D-друку. Крім того, він придбав нитку від 3D Fuel, провідного постачальника матеріалів для 3D-друку, що гарантує довговічність і функціональність його інноваційного дизайну.

Розробка всеспрямованого велосипеда представляє значні інженерні проблеми, зокрема щодо досягнення стабільного балансу та точного керування. Брутон вирішив ці проблеми, інтегрувавши три колеса Omni Wheels для приводу кожної кульки, дозволяючи ковзати вбік і рухати вперед-назад. Початкові прототипи зіткнулися з проблемами ковзання коліс і нерівномірного обертання кулі. Щоб підвищити стабільність, Брутон відрегулював орієнтацію коліс на 90° і привів лише два з трьох коліс. «Я ніколи не створював робота для балансування м’яча з колесами в такій орієнтації, тому я думаю, що все, що ми можемо зробити, — це побудувати його та з’ясувати, чи він працює», — пояснив Брутон. Крім того, він запровадив методи заземлення, щоб пом’якшити вплив статичної електрики на роботу двигуна. Успішне балансування під час тестових прогонів є значним досягненням, хоча для оптимізації продуктивності необхідна подальша настройка параметрів PID.

Конструкція велосипеда включала численні 3D-друковані частини, як великі, так і точні, щоб підтримувати колеса Omni Wheels, розташовані на 120° один від одного. Компанія Брутона використовувала технологію вибіркового лазерного спікання (SLS) для створення складних компонентів, забезпечуючи високу точність без необхідності використання дорогих форм. Співпрацюючи з PCB Way, виробником, що спеціалізується на друкованих платах і адитивному виробництві, Брутон придбав індивідуальні алюмінієві деталі, необхідні для структурної цілісності велосипеда. Використання 3D-друку дозволило швидко створювати прототипи та легко коригувати, полегшуючи ітераційні вдосконалення протягом усього процесу розробки.

У майбутньому Брутон планує вдосконалити електронні системи велосипеда, щоб покращити баланс і контроль, включивши вдосконалені датчики та більш чуйні драйвери двигуна. Додавання керма та сідла також триває, щоб покращити досвід користувача та зручність їзди. «Це буде дуже добре», — висловив Брутон, оптимістично дивлячись на потенціал мотоцикла революціонізувати персональну мобільність. Документуючи свій процес і ділячись проблемами на своєму каналі YouTube, Брутон не лише просуває власні проєкти, але й надихає спільноту виробників та інженерів досліджувати нові межі в дизайні та технологіях.