TECHNIQUE - Sécurisation des Gyroroues / Mode Offroad Up-hill

[Emil121]

2 Sujets en 1 :

Côté sécurité des gyroroues, le principal problème est la panne complète brutale pendant qu'on roule. Tout s'éteint et le pilote chute sans réel possibilité de se sauver.

Est-ce qu'on pourrait imaginer un système de super capacités, capable de générer un freinage d'urgence en cas de coupure ? Juste de quoi arrêter le véhicule depuis sa vitesse max. Genre "ça tombe en panne, hop, méga tilt back et la roue s'arrête et sauve le pilote ? - et que ça ne pèse pas 3kg évidemment...

 

2e sujet : je tente de me perfectionner en "Up-hill" et je rencotre des difficultés pour maintenir l'accélérateur ouvert. 

J'ai beau avoir tout mon point sur les orteils (ce qui est très fatiguant), la roue ne me donne pas assez de puissance et je fatigue très vite - alors qu'elle serait capable de délivrer plus de jus. Est-ce qu'on pourrait développer un accélérateur à main (type skate board) pour compenser le mode de pilotage - et ainsi avoir un véhicule plus pratique en tout terrain ? ça a peut-être déjà été fait ...

Couplé avec un gros pneu cross, un gros moteur, ça ferait un engin démoniaque, j'en suis sûr !

Si d'ailleurs vous avez des réglages à conseiller pour faciliter les grosses grimpettes ? (Hard ou soft, angle des pédales ? 

 

Merci 

Modifié le 12 octobre 2021 par Emil121

[BelforToF]

il y a 22 minutes, Emil121 a dit :

2 Sujets en 1 :

Côté sécurité des gyroroues, le principal problème est la panne complète brutale pendant qu'on roule. Tout s'éteint et le pilote chute sans réel possibilité de se sauver.

Est-ce qu'on pourrait imaginer un système de super capacités, capable de générer un freinage d'urgence en cas de coupure ? Juste de quoi arrêter le véhicule depuis sa vitesse max. Genre "ça tombe en panne, hop, méga tilt back et la roue s'arrête et sauve le pilote ? - et que ça ne pèse pas 3kg évidemment...

 

2e sujet : je tente de me perfectionner en "Up-hill" et je rencotre des difficultés pour maintenir l'accélérateur ouvert. 

J'ai beau avoir tout mon point sur les orteils (ce qui est très fatiguant), la roue ne me donne pas assez de puissance et je fatigue très vite - alors qu'elle serait capable de délivrer plus de jus. Est-ce qu'on pourrait développer un accélérateur à main (type skate board) pour compenser le mode de pilotage - et ainsi avoir un véhicule plus pratique en tout terrain ? ça a peut-être déjà été fait ...

Couplé avec un gros pneu cross, un gros moteur, ça ferait un engin démoniaque, j'en suis sûr !

Si d'ailleurs vous avez des réglages à conseiller pour faciliter les grosses grimpettes ? (Hard ou soft, angle des pédales ? 

 

Merci 

Un freinage d'urgence ou un CutOff aurait le même résultat: le pilote part la tête la première vers le sol...

La sécurité s'appelle une vitesse modérée 😉
Je me suis déjà sorti de CutOff en sautant de la roue, j'allais assez lentement pour pouvoir le faire.
En général, le CutOff intervient quand on demande plus à la batterie que ce qu'elle peut (encore) fournir. Les autres cas sont plus rares et ne permettraient pas plus de prévenir à l'avance. Ces "véhicules" sont encore assez récents et "primitifs". Mais ça reste une seule roue avec tous les risques liés à cette particularité.

Pour les montées, j'adapte ma position sur les pédales afin de ne pas faire plus d'efforts. Je met mes pieds plus en avant pour que mon propre poids fasse le taf à ma place 👌

Modifié le 12 octobre 2021 par BelforToF

[Emil121]

Mmm - tu peux avoir une coupure de 0.25s - avoir la sécu qui se met en route et qui tilt back ta roue et t'arrête, je pense que c'est faisable - ou même sur une batterie de secours de 50wH (valeur à définir) qui reprends le contrôle du gyromète - qui possède un système de contrôle uniquement dédié au freinage pur. y'a pleins d'équipement qui ont des système de sécurité ... 

 

Pour le offroad - ma question était, est-ce que vous connaissez des gars qui auraient montés des système de gachette manuel d'accélérateur ? Je suis tout en avant mais je me fatigue très vite, et le pire c'est quand on s'arrête, on voudrait un petit coup de boost pour repartir en montée... 

[elric]

Il y a 1 heure, Emil121 a dit :

est-ce que vous connaissez des gars qui auraient montés des système de gachette manuel d'accélérateur ?

A mon avis , tu n'as pas bien compris le principe de la gyroroue. Une gyroroue sert uniquement a te tenir en équilibre (avant / arrière) et en effet induit quand tu te penches en avant, tu avances  et plus la roue est grande et plus tu dois appuyer pour avancer quelque soit la puissance du moteur. C'est juste de la physique . @Techos78 avait fait un magnifique post sur ce sujet que je n'ai pas retrouvé.

Donc non, ce n'est pas possible d'avoir une gachette d'accélérateur sur une gyroroue sinon ça s'appelle une trottinette électrique 😀

Modifié le 12 octobre 2021 par elric

[King Size]

il y a 11 minutes, elric a dit :

A mon avis , tu n'as pas bien compris le principe de la gyroroue. Une gyroroue sert uniquement a te tenir en équilibre (avant / arrière) et en effet induit quand tu te penches en avant, tu avances  et plus la roue est grande et plus tu dois appuyer pour avancer quelque soit la puissance du moteur. C'est juste de la physique . @Techos78 avait fait un magnifique post sur ce sujet que je n'ai pas retrouvé.

Donc non, ce n'est pas possible d'avoir une gachette d'accélérateur sur une gyroroue sinon ça s'appelle une trottinette électrique 😀

Je ne serais pas aussi catégorique que toi :

"Mode accélérateur: contrôle avant et arrêt en relâchant l'accélérateur ou en pinçant le frein "

https://www.amazon.fr/GYPPG-Monocycle-électrique-équilibrage-Automatique/dp/B08JCLP39J

Mais ces engins ont généralement une vitesse indigente... Heu? ...Légale de 15 à 25 km/h. 

[Emil121]

Oui je comprends bien le principe de la gyro.

Mais il manque un petit boost en mode off-road pour passer les difficultés... Des que le terrain se complique, le poids seul ne permet plus de profiter pleinement du potentiel dynamique du moteur.

 

 

[King Size]

Je ne vois que 2 solutions : Pads OU bedaine.  (J'ai opté pour la seconde... )

Éviter autant que possible la solution pads PLUS bedaine car elle conduirait inexorablement à "tromper la confiance que le wheeler il a mis à l'intérieur de sa roue" (comme dirait une certaine jeune fille qui bouffe de la mousse au chocolat avant le repas... Ça lui fait quel âge aujourd'hui?) autrement dit "cut out" ou "cut off". 

 

PS :

https://www.youtube.com/watch?v=kAUbQe401qU

Pour les trop jeunes... 

Modifié le 12 octobre 2021 par King Size

[Techos78]

Nos engins sont pendulaires, et par nature le seul moyen d'accélérer/décélérer est en jouant sur l'équilibre avant/arrière.

Deux solutions pour créer ce déséquilibre :
-1- le pilote déplace son centre de gravité
-2- la consigne de verticalité est décalée à l'aide d'un tilt-back ou d'un tilt-front.

Le tilt-back, tout le monde connaît : la coque pivote en arrière, le pilote ressent "des pédales qui se cabrent et avancent un peu", l'équilibre est rompu et tend à ralentir la roue. Le tilt-front est dans l'autre sens, il tendrait à faire accélérer, mais il n'existe pas dans les e-roues.

Sur un scooter mono-roue, l'accélérateur et le frein créent volontairement l'équivalent d'un tilt-back et tilt-front car comme le pilote est assis, sa liberté corporelle est limitée. Pour comprendre le mouvement, il faut avoir par exemple un balais en équilibre sur la mais. Pour démarrer, on recule fugitivement la main (tilt-front), le balais penche en avant et on peut avancer. Pour freiner, on avance fugitivement la main plus vite que le balais (tilt-back), ce qui crée le ralentissement. 

En résumé, on contrôle l'équilibre manuellement ou automatiquement, et rien d'autre, frein, parachute, ancre de marine..etc. exclus.

il y a une heure, Emil121 a dit :

Oui je comprends bien le principe de la gyro.

Pas complètement. Comme pour toutes cinématiques, la roue est soumise au principe d'action-réaction.

Si on veut du couple pour avancer, il faut obligatoirement un "point d'appui quelque part" sinon ça n'avance pas. C'est le corps du pilote qui crée cet appui grâce à son poids, à l'aide du bras de levier entre l'extrémité de pédale et le contact au sol. Voilà une esquisse qui montre un cas quasi limite, avec un bras de levier de 2,69 cm :

La, il est clair que le pilote est complètement sur les orteils, il a intérêt à se monter de grandes pédales ou bien des pads pour entraîner la coque.

Quand on pousse manuellement la roue par le trolley, c'est pareil, c'est le pousseur qui "monte" la roue dans la pente en fournissant l'anti-couple, le moteur fournit le couple, action et réaction sont égales aux frottements près. Je suis d'accord, c'est très choquant d'avoir à "mouiller la chemise" alors qu'on a un moteur de plus de 2 kW, Seule solution : ajouter un point d'appui : une deuxième roue, une hélice, un cerf-volant... 

[Emil121]

Merci @Techos78 pour ce retour - 

Plusieurs réflexion à propos de ta réponse :

Citation

Si on veut du couple pour avancer, il faut obligatoirement un "point d'appui quelque part" sinon ça n'avance pas. C'est le corps du pilote qui crée cet appui grâce à son poids, à l'aide du bras de levier entre l'extrémité de pédale et le contact au sol.

- pour les 2.69 cm, c'est le bras de levier du pied sur la coque par rapport au point d'appui de la roue dans une pente, pour initier l'accélération dans le gyromètre. Donc effectivement, cela correspond à la gène que je ressent dans mes tentative d'enduro mono-roue.  J'ai le sentiment (mais je peux me tromper) que c'est moins un pb d'équilibre que de puissance demandée à la roue. Nos roues sont capable d'accélérer à 0.3G (?) ce n'est pas le 0.2 degrés d'inclinaison de la pédale qui compense l'accélération. C'est le fait de déplacer ton CdG (situé au niveau du nombril) vers l'avant de 5cm quand tu accélère qui compense l'accélération comme ton balai que tu penche en avant, associée.

Avec mon accélérateur manuel, la contre-réaction du couple sera faite par l'arrière du pied pour empêcher la coque de partir en avant. Donc cela permettra de recentrer le pied du pilote vers le centre des pédales.

Et oui, il y aura un effet pied qui avance par rapport au CdG du pilote qui reste fixe, (comme sur un skate électrique), mais cela peut être  compensé par le pilote qui anticipe et place son Cdg En avant de la roue. 

Citation

Seule solution : ajouter un point d'appui :

Et ce point d'appui supplémentaire (s'il est vraiment nécessaire) pourrait être le 2e pied du pilote, qui accompagne permet a la roue de démarrer - à condition que le pilote réussisse à garder son CdG en avant du point d'appui car effectivement, il n'aura pas trop la possiblité de se rattraper ..

(j'ai pleins de questions qui arrivent à mesure que je réfléchi au pb ... pourtant je connais un peu la mécanique... Comment une gyro roue contrela contre réaction du couple moteur ? C'est bien le fait que le pied reçoive du poids sur l'arrière du pied. et en libère une petite partie vers l'avant ???? je crois que je touche du doigt le pb que tu évoque - dsl je me suis levé très tôt ce matin)

Modifié le 13 octobre 2021 par Emil121

[Techos78]

Bien, tu insistes et tu as raison, tu n'as aucune raison de me faire confiance.

Je vais devoir introduire deux notions : surface de sustentation et verticale apparente. Let's go comme dit Kuji (photo de gauche).

Mais d'abord, que ce soit au démarrage, à l'accélération, à la décélération ou à la vitesse constante l'asservissement fait toujours la même chose. D'ailleurs l'asservissement ne gère pas la vitesse, il gère les variations de vitesse (dV/dt), ce sont les alarmes qui mesurent la vitesse.

Tu voudrais rendre la roue active et lui laisser prendre des initiatives (même "volontaires" à l'aide d'un throttle)... eh bien c'est impossible.

Le pilote a une double fonction : il crée un déséquilibre pour commander sa vitesse et il utilise sa masse pour servir de point d'appui pour avancer.
Il faut se rappeler que le pilote est juste posé sur les pédales. Prenons un exemple, on est debout dans le métro dans le sens de l'avancement (ligne 11 sur pneus, très pêchu). Eh bien le constat est extrêmement évident : on ne tient pas debout sans se tenir car notre polygone de sustentation est insuffisant. (il faudrait mettre des skis  ). Sur une roue c'est pareil, si elle prend la moindre initiative concernant la vitesse, on est éjecté,

Et donc la roue reste neutre (ouf), elle ne fait qu'une seule chose : elle crée rapidement des petites variations de vitesse afin que la verticale apparente passe au centre des pédales. Cela permet de prendre ces d'attitudes :

 

 

Le pilote est appuyé sur son inertie, et il reste dans sa surface de sustentation grâce à l'asservissement. Lorsque la vitesse constante est atteinte, verticale apparente et verticale vraie se confondent, mais il y a une petite perturbation due à la pression aérodynamique, très variable selon le vent et la vitesse.

On voit qu'il est intéressant d'avoir des pédales longues, j'attends que NyloNove ou autre fasse des 11 pouces (280mm) pour la v11...

[Kokorun]

@Emil121:

Sujet1: coupure = moteur défectueux ou Carte mère ou HS, ou Bug. Dans tous les cas, comment gérer un Tilt Back de l'enfer, car plus de gyros-stabilisation pour garder le pilote a peu près sur les pédales? Donc pas possible.

Sujet2: Comme sur 1 ce serait difficile de tenir sur les pédales, donc il faut le jouer au centre de gravité comme le met @Techos78.
Une des bonnes solutions pour tirer plus fort de sa machine sont les POWER PADS. Mais après attention à la coupure!

[Kokorun]

Je sent que ca va se finir ainsi

[Techos78]

Je préconise de monter sur la roue quand elle est sur OFF. Oulala, c'est pire qu'une savonnette, c'est diabolique. J'ai pris un jour cette photo (mais en me mettant dans un trou) : (châssis ks16b)

On y gagne un immense respect pour l'asservissement ... Cela confirme que la moindre panne nous confronte à quelques lois Newtonniennes.

En résumé, il faut être vraiment dingue pour monter là-dessus. 

[Kokorun]

@Techos78, tu as aussi cette technique pas évidente, surtout au freinage...

 

[Emil121]

Citation

 il utilise sa masse pour servir de point d'appui pour avancer.

ça - c'est pour éviter que la coque ne tourne avec la réaction du couple moteur, c'est le pilote qui bloque la rotation, (c'est ça que j'ai dû mal à comprendre - de comment la roue reste aussi raide et que les pédales restent à plat, à vide en tout cas. Probablement ces micro oscillations du moteur qui retiennent la coque de la roue) et l'arrière du pied qui participe lorsqu'on est dessus.

C'est pour ça selon moi qu'en mode trolley, une roue est si facile à déplacer

1 - Le bras de levier est immense par rapport aux pédales

2- en inclinant en avant pour avancer, et la réaction du moteur tant à faire rouler la coque vers l'avant, donc on retient le trolley vers l'arrière pour ne garder la toute petite composante vers l'avant qui maintien la vitesse... Ce qui donne cette sensation de roue très très légère à manipuler. 

Sur le gyroroue, c'est le poids du pilote qui empêche à la coque de tourner autour de la roue + le fait que le point d'appui soit en dessous du centre (est-ce que quelqu'un a eu l'idée de tenter de faire une gyroroue avec les pédales audessus de l'axe de roue ? )

Donc il y a le levier entre le bout des pieds et l'axe de rotation de la roue qui bloque la rotation 

Et effectivement sans énergie , il faut que le Cdg pilote / roue/ poitn de contact au sol soit toujours aligné

 

Citation

on ne tient pas debout sans se tenir car notre polygone de sustentation est insuffisant. (il faudrait mettre des skis 

ça pour moi, c'est ce qu'on ressent sur un skate électrique par exemple, on accélère avec un throttle à main. Et pour avoir essayé, c'est assez difficile à choper le truc car il faut connaitre la puissance envoyée par le moteur électrique, en fonction de la position de la gachette, et en même temps adapter notre position en permanence pour que notre CdG soit toujours bien placé et que notre vertical apparente passe au bon endroit. Avec de l'entrainement, on fini par y arriver, de même qu'a force de prendre la ligne 11, on arrive à surfer en anticipant les forces d'accélération en ce penchant de la bonne valeur au bon moment. Même si  l'apprentissage est plutôt casse gueule, il n'est pas infaisable ni dans la ligne 11, ni sur un skate, ni sur une roue a priori...

L'attitude très inclinée de Kuji ou de toute personne qui se penche en avant, c'est bien pour que la somme des forces acclération 

Du coup @Kokorun - oui les powerpads sont une idée pour augmenter le levier et éviter ce problème de bras de levier très court en montée au niveau des pédales...

Pour le sujet 1 - faudrait réfléchir au truc, mais il y a peut-être moyen d'avoir un système dédié qui incline en arrière de la bonne valeur pour te freiner sans te faire tomber, et qui te ralenti au max (qui à finir la bascule en arrière mais à 5kmh au lieu de 50 par exemple)

 

 

[King Size]

Le 14/10/2021 à 17:57, Emil121 a dit :

ça - c'est pour éviter que la coque ne tourne avec la réaction du couple moteur, c'est le pilote qui bloque la rotation, (c'est ça que j'ai dû mal à comprendre - de comment la roue reste aussi raide et que les pédales restent à plat, à vide en tout cas. Probablement ces micro oscillations du moteur qui retiennent la coque de la roue) et l'arrière du pied qui participe lorsqu'on est dessus.

Heu? À mon très humble avis il me semble que tu inverses tout... 🤔

Disons pour schématiser qu'une gyroroue est "stupide" : Une fois qu'elle est en mode fonctionnement son seul objectif est de rester sur l'horizontale en tangage et elle dispose pour cela de toute la puissance de son moteur. Elle se fout que tu sois dessus ou pas. Tu appuies sur l'avant des pédales ou tu donnes une impulsion horizontale sur la poignée du trolley et la roue va naturellement avancer pour maintenir son horizontalité. Pareil en arrière. Tu peux donc monter une pente si tu fournis la force suffisante avec un bras de levier pour actionner la puissance nécessaire du moteur : Très faible dans le cas du trolley, très forte avec ton poids sur l'avant des pédales et encore plus forte si tu veux grimper un raidillon sur ses pédales. 

Un scooter mono-roue est déjà plus "complexe" (je sais, ça fait rire! ) Son objectif n'est pas l'horizontalité mais l'équilibre. Il a sur son dos un wheeler mais celui-ci est quasiment fixé avec l'essentiel de son poids (et donc son centre de gravité) sur la selle et les deux mains en appui sur le guidon. Pour avancer il faut tourner la poignée des "gaz", parce que se pencher en avant n'apporterait pas assez de force, la roue commence par provoquer le déséquilibre (au besoin en avançant en sens inverse si l'on part de zéro) puis le restaure en avançant de plus en plus vite jusqu'à revenir à l'équilibre. Pour freiner manœuvre inverse avec le frein qui n'est surtout pas mécanique.

Bien sûr la wheel n'est pas aussi simpliste que ça et il existe différents modes algorithmiques (surtout chez GW, d'ailleurs) qui vont de vachement hard à très soft. Le mode soft étant celui qui s'approche le plus du fonctionnement du scooter mono-roue : La pédale s'abaisse en avant quand tu accélères et rebique de l'avant quant tu freines. C'est sensé améliorer le confort en diminuant ta demande musculaire. Mouais... Bof! 

Dans le cas qui t'occupe d'une commande externe on revient au balai en équilibre dans la paume de la main : Le centre de gravité du wheeler n'est pas fixe tout comme le balai et la commande externe vient grandement perturber son équilibre. Devant toute modification de sa position la roue doit réagir presque "en avance" comme le fait la paume de la main. Il faut donc nécessairement que la roue "voie" le déplacement du centre de gravité du wheeler pour anticiper son action (tout comme étant jeune je pouvais rester debout sans me tenir dans le métro en regardant par les vitres en bout de wagon ce que faisait la voiture précédente et en anticipant le mouvement).

Alors à moins d'avoir un émetteur au niveau de la ceinture qui puisse être triangulé par le(s) récepteur(s) de la roue et un algorithme vachement chiadé qui n'existe pas pour l'instant... Good luck!!! 

Finalement, avec des pads... 

PS : Après relecture du topic, il me semble que c'était déjà ce que disait peu ou prou le très excellent @Techos78 dans son post du 12 septembre du même topic. C'est fou ce que je peux redonder quand je m'y mets... 

Re-PS :

Une petite dédicace pour les motards... 

Modifié le 16 octobre 2021 par King Size

[Techos78]

@Emil121 , je trouve que tu résonnes bien en disant " c'est pour éviter que la coque ne tourne avec la réaction du couple moteur", le mot clé réaction est hautement pertinent.

Pour rouler sur plat à 20 km/h, on consomme autour de 17 Wh/km, c'est à dire que le moteur reçoit ~90% de 340 Watts, ce qui représente un certain couple. Pour maintenir la vitesse constante, le pilote devra avoir son cdg un peu devant le point de contact au sol pour créer l'anti-couple.

J'imagine que c'est un peu pareil sur les motos à vilebrequin longitudinal (la belle Guzzi V85 TT par exemple). Il y a le couple de renversement chaque fois qu'on titille les gaz, mais quand on roule, on est aussi un peu penché pour servir de point d'appui.

Quant à l'horizontalité des pédales, c'est un peu variable. Il y a le gain en boucle ouverte de l'asservissement qui n'est pas infini, ce qui veut dire qu'il y a toujours un traînage, une imprécision qui peut aussi être accentuée volontairement pour servir de retour de commande. Ces traînages peuvent être fugitif,angulaires ou temporels, avec éventuellement du cross-axis (qui redresse les pédales quand on tourne), ce sont tous ces réglages qui donnent la personnalité algorithmique d'une roue. La mode est plutôt aux roue puissantes très raides, les tentatives d'aide au freinage de la Z10 n'ont pas trop de succès (c'est un retard fugitif de freinage moteur ce qui accentue le cabré des pédales, donc un genre de tilt back contextuel).

Le 14/10/2021 à 19:27, King Size a dit :

C'est fou ce que je peux redonder

C'est indispensable. Tout cela est tordu, et quand on croit avoir compris, on se met à avoir des doutes.

Exemple : j'ai écrit à plusieurs reprises qu'une roue sans pilote garde sa vitesse tant qu'il y a du jus.

Eh bien je n'en suis plus persuadé, Il me semble maintenant que la roue doit être légèrement déséquilibrée vers l'avant pour compenser les frottements de roulage, sinon elle ralentie, ou pas, mais si, euh, ... Bon, je vais me coucher.

Edit : Dis donc, @Emil121 , tu as d'autres questions comme ça ? Parce que tu nous ruines les neurones 

Modifié le 15 octobre 2021 par Techos78

[Emil121]

 

Edit en cours

 

 

 

 

 

 

Modifié le 16 octobre 2021 par Emil121