ジェームズ・ブルトンが3Dプリントの全方向ボールホイール電動自転車を発売

ジェームズ・ブルトンが3Dプリントの全方向ボールホイール電動自転車を発売
この投稿は Bingdunxiong によって 2025-2-2 21:56 に最後に編集されました

2024年2月2日、Antarctic Bearは、YouTubeで活躍するセルフメディアクリエイターのJames Brutonが、最新のプロジェクトである全方向ボールホイール電動自転車を最近発表したことを知りました。

△ 3Dプリントされた全方向ボールホイール電動自転車のレンダリング
ジェームズ・ブルトンは、ロボット工学、電気工学、機械工学を専門とする元玩具デザイナーです。この全方向ボールバイクは、2 つの剛性ボールホイールを使用してバランスを保ち、あらゆる方向に移動できるようにします。バイクの製造にあたり、ブルトンは 3D プリント技術を駆使し、特に LSB 3D プリンターの 1.2mm ノズルを使用して大型の構造部品を作成した。 LSB 3D Printers は、高精度の 3D 印刷ソリューションの提供を専門とする会社です。彼はまた、バイクの耐久性と機能性を確保するために、3Dプリント材料サプライヤーの3D Fuelからフィラメントを調達しました。

△Lulzbot 3Dプリンターが全方向移動自転車の構造部品を製造
全方向自転車の技術的課題を解決する

全方向自転車プロジェクトの開発には、特に安定したバランスと正確な制御を実現する上で、多大な技術的課題がありました。ジェームズ・ブルトンは、各ボールホイールを駆動する 3 つの全方向ホイールを統合することでこれを実現し、横方向にスライドしたり、前後に推進したりできるようになりました。しかし、初期のプロトタイプでは、ホイールの滑りやボールホイールの回転の不安定さに悩まされていました。これらの問題に対処し、安定性を向上させるために、Bruton は車輪の向きを 90 度変更し、そのうち 2 つだけに動力を与えました。 「これまで、このような向きの車輪を備えたボールバランスロボットを作ったことがなかったので、まずは実際に作って動作するか確認することが最初の仕事だと思いました」と彼は説明した。

△全方向ボールホイール電動自転車の車輪 また、静電気によるモーター性能への影響を軽減するため、ブルトンは接地技術を実装しました。テスト実行では、全体的なパフォーマンスを最適化するために PID パラメータをさらに調整する必要がありましたが、バランスを正常に達成できたことは大きな成果でした。これらの調整は、特にさまざまな地面の状況に直面したときに、球状ホイールバイクのスムーズな操作を確保するために不可欠です。

△ジェームス・ブルトンが全方向ボールホイール自転車に動力を提供
革新的なデザインにおける3Dプリント技術の主な応用

自転車の設計と構築には、120 度間隔で配置された全方向ホイールを支えるために大きく精密な 3D プリント部品が多数使用されました。 Bruton は、選択的レーザー焼結法 (SLS) を使用してこれらの複雑なコンポーネントを製造します。この方法は、高価なツールを必要とせずに高精度を保証します。また、彼はプリント基板と積層造形を専門とするメーカーである PCB Way と協力し、自転車の構造的完全性にとって極めて重要なカスタムアルミニウム部品を入手しました。

△全方向ボールホイール自転車のテスト
3D プリント技術を使用すると、プロトタイプの製造がスピードアップするだけでなく、必要な調整も容易になるため、開発プロセスの反復的な改善が促進されます。今後、ブルトンは、高度なセンサーとより応答性の高いモータードライブを組み込むことで、自転車の電子機器をアップグレードし、バランスと制御をさらに向上させる予定です。同時に、ユーザーエクスペリエンスとライディングパフォーマンスをさらに向上させるために、ハンドルバーとシートの追加にも取り組んでいます。 「すごいことになるよ」と彼は楽観的に語り、電動自転車が個人の移動手段に革命を起こす可能性を秘めていると信じていた。

ブルートン氏は、自分のプロセスを文書化し、インターネット上でこれらの課題を共有することで、自身のプロジェクトを前進させるだけでなく、メーカーやエンジニアのコミュニティに刺激を与え、デザインとテクノロジーの新たな領域を探求するよう促しています。彼の研究は、3D プリント コミュニティにとって貴重なリソースを提供すると同時に、複雑なプロジェクトにおけるこのテクノロジーの現実的な可能性を実証しています。



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