Elektromos roller és vezetőjének dinamikai modellezése

Dynamical modelling of an electric scooter and its rider

Absztrakt

In recent years, electric micromobility vehicles (e.g., electric scooters, unicycles, skateboards) have gained significant popularity. This is due to their low weight and compact size, making them particularly useful for urban transportation. Micromobility vehicles offer both logistical and environmental advantages, as their use helps avoid traffic congestion and they can be easily integrated with public transport. Furthermore, electric micromobility devices do not contribute to urban air pollution. However, it is important to note that controlling these vehicles is considerably more challenging for users compared to traditional transport modes. On one hand, we face tasks related to the control of complex spatial dynamical problems; on the other hand, operation requires the intricate movement coordination of the human body. Consequently, the proliferation of micromobility vehicles has led to an increase in the number of road accidents involving personal injury. Therefore, exploring and understanding the dynamics of the vehicle-human system is essential for enhancing the safety of micromobility devices and relevant traffic regulations. In our research, we examined mechanical models suitable for the dynamical analysis of electric scooters, with an emphasis on incorporating the rider’s control strategies.

Kivonat

Az elmúlt években az elektromos mikromobilitási járművek (pl. elektromos rollerek, egykerekűek, gördeszkák) jelentős népszerűségre tettek szert. Ez kis tömegüknek és méretüknek köszönhető, ami különösen hasznossá teszi őket a városi közlekedésben. A mikromobilitási járművek mind közlekedési, mind környezetvédelmi szempontból előnyösek, mivel használatukkal elkerülhetők a forgalmi dugók, ugyanakkor könnyen kombinálhatók tömegközlekedéssel is. Továbbá, az elektromos mikromobilitási eszközök nem szennyezik a város levegőjét. Fontos azonban megjegyezni, hogy ezen járművek irányítása a hagyományos járművekhez képest sokkal nagyobb kihívást jelent a felhasználók számára. Egyrészt főként térbeli dinamikai problémák irányításával kapcsolatos feladatokkal szembesülünk, másrészt az irányításhoz az emberi test összetett mozgáskoordinációjára is szükség van. Ennek következtében a mikromobilitási járművek elterjedése a személyi sérüléssel járó közúti balesetek számának növekedéséhez is vezetett. Ezért a jármű-ember rendszer dinamikájának feltárása és megértése elengedhetetlen a mikromobilitási eszközök és a vonatkozó közlekedési szabályozások biztonságosabbá tételéhez. Kutatásunkban megvizsgáltuk az elektromos rollerek dinamikai vizsgálatához használható mechanikai modelleket, hangsúlyt fektetve a vezető szabályozási stratégiájának figyelembevételére.