预先声明一下，这个作品首发在工作单位的社区平台上。发在这里不是为了什么交换流量这种目的，纯为让各位拍砖，看看这个制作下一改进版的走向。当然如果到硬创邦的网站上逛逛，鄙人默默感激之。
而文章的写作方式，与其说是教程，还不如说是制作故事。当然，如果制作第二版改进的车子，那时就有比较完善的过程了。
这类的车子，放在YouTube上可能类似可能种类很多。不过，请相信我，这是当初冒出的想法不断改进出来的，而且本来就是“不正常”的动机。
原文地址：
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/group/thread/266
（本作品曾接收了以下排名不分先后人士直接或间接帮助，在此感谢。
郭阳、李犁、王怀泽、刘音奇、张路、丁可可、汪洋、刘晋如、范磊、李化龙、闫赫、王娜、窦艳妮、王玉琨、刘长福、杨健行、汪雄飞、何旭国、周佳森、清华大学基础工业实验室、李寅、朱永健、张珩梽、杨锐。文章联合署名：骆兴龙、杨健行、汪雄飞、周佳森、王玉琨。）
一直以来，存在着这些想法与事实在我身上。
1.我无法驾驭除自平衡车以外的两轮系交通工具，对重心高的交通工具有不信任感。
2.即使是自平衡车，我也无法忍受站在上面骑行半个小时以上。我认为既然交通工具要省人力，为何不彻底些？
3.一个人用的交通工具如果能便携，能戴在身上会很好。
4.所有人都是偷车贼的预备役。
5.认为履带系的交通工具是很酷的，因为能原地转向。
这些想法的综合想象产物曾几次萌芽，比如说在自平衡车后头倒扣个垃圾桶作为座椅，然后像女巫骑扫帚那样开；看到同事用单轮自平衡车牵引办公椅，自己就多用一个，希望能做到差速转向效果，结果被椅子转飞了；借了一双旱冰鞋，坐在单轮自平衡车上，殊不知它本身是为适应站立而设计的，结果就导致狂飙难以控制的效果。
终于在一次再次被郭阳敦促学习骑自行车、滑板车的讨论中，想法一下子井喷了——我干嘛要学车，自己做一台自己能开的车不就得了？我把自己做成车子的一部分不就行了？
于是开始画草图，在屁股下垫平板小车、两腿上面加驱动轮牵引，利用差速转向，开车时抱着控制板，电池放书包里。一切想象得很好，也引起不少质疑：这能走吗？好难看啊。底盘这么低不怕路面的障碍物？
这个草图不是原来用笔画的那个。原来那张不幸成了短缺卫生纸的替代品。
稍微解释一下，所谓差速转向，就是利用左右轮不同转速产生转弯效果。如果两轮相反方向转动，就能做到原地转弯效果。一些女生质疑其卖相极差，我可以略微反击一下，如果把推进功率做大，当跑在马路上时，会让身旁的名车车主、司机心理很不好受的，我要的就是这个效果。我倒是纳闷，女生们为何没有提到担心裙子走光的问题？
差速转向效果图，这是原地向右转。
先不管这些，做出来验证看看再说。
第一批准备的材料：
180W10寸无霍尔轮毂电机两个、24V锂电池（20AH）、无霍尔控制器两个、硅胶延长导线、带倒档的转把两个、电子刹车闸两个、六个10寸充气橡胶脚轮。
当时为了追求极致（我不想说其实是为了省材料钱而动用公司物资等不厚道想法），打算用3D打印除后座外的全部车架零件。考虑到材料强度和为了节省材料，将填充率设为100%，及在板块设计上打了无数个洞眼，用于上螺丝固定。
在电源方面，曾考虑过每个电机独立电源。但这么一来，不可避免会因为朝某个方向转弯多了，有个电机电源就没电了。所以就采用了统一电源，将电流分流到两个控制器输出。
在握把方面，因为要做成推进手柄形式，所以用3D打印机打印了个手柄，手刹往里面套，然后在把它粘在转把上即可。
用手握住白色握把，直接推拉进行加速。如果刹车则捏手刹。
电机方面，因为采用了无霍尔电机，接线变得简单了。只是因为在电池上改装成双输出，所以干脆剪掉电源线上的插座，直接拧在电源延长线上。电机的相线按颜色接好就能正转，但需要注意的是，因为接线需要走大腿内侧，所以有一个轮子是要反过来安装的，导致它的相线也要反接。操作方法是任意两根相线颠倒即可。
安装轮子了。砌好前脚轮架，然后把电机、从动脚轮往缺口上拧。把轮毂电机全部装在内侧。试装在脚踝时，强烈感受到了电机的强劲推进力——绑腿线勒得好疼。郭阳建议把底板加长，承托部分小腿，增加多一道绑腿绳在后面，形成一定力矩平衡了推进力的惯性。改了之后感觉好多了。两公斤的电机，外加脚轮架让自己感觉戴了脚镣，但相对于走路这个功能实现，不是什么大问题，大不了实际情况下，后面加多一条绳索，挂在腰带上。
轮到后座了。因为使用3D打印机过度且效率很低，最后舍弃安装车座护栏了。反正先验证，轮子可能摩擦裤子的问题不是大事。
最初的设计只是很简单的平板配一根车轴。当时为了省经费，就买了尼龙棒作为车轴。结果成也弹性，败也弹性——车轴能承受我的一半体重（另一半由两对前脚轮分担了），但也压弯了。
上面看到的是把尼龙棒作为后座车轴的加工过程。
后来改成前后两排充气脚轮后，后座就能承受我的一半体重了。这时出现了更大的问题——因为都是定向轮，在受到牵引轮转向牵引时，就变成滑动摩擦弯，就会导致后座侧翻。所以这个设定也被废除了。
何旭国这时提供了金属螺杆，作为车轴材料。郭阳将它用角磨机裁成需要长度，安装在轮子底板上。金属的车轴能承受远超于我的体重，即使车座木板断了它也纹丝不动！
提一下当中到底采用单排轮还是前后双排轮的争论。郭阳、王怀泽认为停车时很不便，需要维持后座平衡而不能让人前后倾倒。我的看法是整个结构存在着平衡力矩，它不会向后倾倒，是因为我的小腿形成了长长的力臂，避免后座绕着后轮轴向后旋转。如果加上了绑腿带，把大腿和后座固定起来，因为躯干的缘故，后座也不会向前翻滚。当然，为了简化实验，绑腿没有加上去。
将所有东西组装起来测试了，在想象当中，这等同于有人拽着你的双腿，你则坐在平板车上，被拉走的景象。貌似一种愉快的体验，例如古装片当中被马摔在地上拖行的刺激感觉。
但是结果事与愿违。这“人形车子”根本走不了多远。开了不到一米，就有一种两腿被撕开的现象。我一直忽略了这个事实——人的两腿不是平行的，尤其在平坐的时候。将前脚轮架卡在脚踝上等于将所有前轮按照非平行方式排列，它们不是万向轮，焉有不劈叉之理？同样，后退过程就是前进过程的逆向——车轴碰在一起了。另外，驾驶当中也无法将轮子不断调整方向。这次试验在电机将一只前脚轮骨架掰断而告终，强烈验证了另一件事——3D打印材料绝对不宜应用在高强度冲击的环境中。
上面看到的两个视频还是好好的，当然不能开快，不然“两马分尸”。
既然两条大腿是不平行的，能否把轮子旋转一定角度补偿呢？理论可行，但细想想就推翻了。在行驶过程中，人腿不可能一直固定不动，哪怕速度再快，相对移动还是存在的，尤其是过障碍的时候。腿移动了，好不容易砌出的平行状态就被打破了。
于是，前驱方案完全推翻，采用后驱，一切重来。
后驱的结构和前驱类似，只是把前轮换成万向轮而已。一开始我每条腿下面加了一个6寸充气万向脚轮，在模拟滚动时就发现问题了。一个脚轮无法平衡，而并排脚轮又超过板子空间了。我拒绝将双脚捆到同一块前脚轮板上，这样就失去了“变形”功能了。解决办法就是把每个前脚轮板做成12cm x 25cm大小，上面安置4个1.5寸或2寸万向脚轮。经过测试，滚动和转向畅顺。但是，切勿将其改装成旱冰鞋，这样的旱冰鞋无法转弯，只能走直线。（就是说，要利用反作用力转向，经过万向脚轮的处理后还是方向不变。）
上面说的不够直观？看视频就知道了，这东西无法保证前轮平衡。
后轮方面，因为是两个独立的驱动轮，出于加工问题，没有统一成一根车轴，而是分别固定在密度板座位两边。在试车时就出了问题——因为后轮是驱动轮而不是从动轮，启动时就把纤维密度板撕开了。这时郭阳提供了框架设计意见，就是把座位板和驱动轮安装在金属框架上，以金属的强度能够承受电机启动时的推进力。
买了角钢，经过切割、钻孔、安装后，再一次进行测试。这次的结果是设计强度都很满意，骨架承受住了推进力，但因为惯性直接把我向后掀翻了。试想想，我的体重75千克，其中约一半由前脚轮承受了，后座上最起码也有40千克，加上结构、框架、电机、电池等就超过50千克了。我用的电机总共功率是360瓦，也就是说在启动时会加载360牛的力推进，换而言之相当于有36千克推力。这在短时间内足够将一个采坐姿的人拉倒。解决办法就是后面加个万向脚轮。（其实放在前面也可以啦。）
经过室内测试，一切运作正常。因为室内地方狭窄，这次就搬到户外测试了。为了容易装卸，座位板都是用网线拧、绑在车架子上的。同时，测试结构上也没有增加绑腿安全带，腿部固定可谓是五花大绑的，前脚轮甚至是使用透明胶带捆在脚踝上的。
在户外测试时，操作感觉良好。意外发生了，用网线固定的座位板还是无法承受推进力骤大骤小，被拉断了，导致座位板塌陷蹭地了。王玉琨老师绑的安全绳太结实，解开它着实费劲。另外，急转弯会有侧翻的可能。再者，即使以上意外都没有发生，当务之急是要将它轻量化。像这样要站起来是做不到的。
要想轻量化，就有这几种出路：
1.骨架换材料，比方说变成航空铝合金骨架、钛合金、碳纤维等，不过这样成本太高。
2.还是换材料，不过这次把普通角钢换成万能角钢，在不影响强度的前提下减轻了重量，而且上面预留的孔位有利于上螺栓固定。
3.电机重量减轻，不过市面上太难找到这类电机。
4.电池重量减轻，但是这样对续航力有影响，能量密度参数就摆在那里无法逾越。
5.改进结构，看能否利用更少的量达到相同的结构强度。
在6月12日到14日期间，中美青年创客大赛北京赛区成了另一个试验场。我们打算用两天时间挑战一下，能否做出改进型的车辆。
在出发前，我们先将工具和材料打包装箱装车。赛场在清华大学，离公司不远，也就不到三公里路程，拉一个小时多一点就到了。
打包装箱，并标好内容物及注意事项，然后拉到比赛场地。
在比赛之前，还用三维建模软件稍微比划了一下效果图。
到了赛场之后，经过一晚上休整，第二天起来动工。
不过之后因为切割金属会带来火灾隐患，就挪到清华的基础工业实验室了。
同时经过讨论，发现在结构上经过改进，还能减轻重量。汪雄飞设计的这个架构，能让整体重量下降将近2千克。
这么一来，车体总体变窄，即使增强了座位受力横梁用料，还是节省了材料。在操纵杆下面增添两个万向脚轮，用于急转弯时稳定车身。这样甚至连大腿固定绑带都能省了。（不过这样也无法变成可穿戴设备。）
具体大小因人而异。这台车子主结构大致为50cm*35cm，后面延伸部分约长25cm。
回到现场，先去切割角钢。
![1435407376669686.jpg]()
![1435406996379791.jpg]()
切割前，先标好所需角钢长度。 切割万能角钢中……
将切割完成的角钢磨边，避免划伤。
回到现场，切割木板，用来做前脚轮和座位。
开始组装骨架。
组装完的骨架
将电池、电机、座位板上好。
参与测试的周佳森说：“我后悔没买保险。”实际上，为了简化测试过程，前脚轮只用了一个，两腿翘在一起用，用胶带纸捆在脚轮底板上，脚轮底板上还裸露着螺母……
最后一天早上继续奋战，重新布线。将原来捧在手里的操纵方式变成固定操纵杆，而且将能确定走线的部分固定了。
上好靠背，别让电池硌着背后。
把所有线路上好。万能角钢的多孔结构，对走线作业方便多了。
把后座万向脚轮都上好了，速度控制器也固定在车架上面。
至此，全车基本安装完毕，能够光天化日之下招摇过市试驾。
不过别高兴得太早。后来开着这辆车在清华大学校园里逛了大半圈，结果脚轮和滚烫的路面不断摩擦下化了。幸好维修及时，用电烙铁把变形部分热切割掉了。
最后秀一下这次比赛的成果——优胜奖。周佳森当天中午赶飞机，不能参加下午活动。这张照片我们一直在想是否应该PS一下呢。
在文章的最后，补充一下展望未来改进的方向。现在在准备改进第三版的车子。
- 前脚轮做成靴套，总是用胶带纸捆扎小腿，不雅之余还不方便。
- 用轻型高硬度材料做后座部分骨架，最好加上简单减震弹簧。全车重量要限制在10千克以内。
- 尽量把电源整合到车体内。
- 还是增加大腿卡扣，固定在车体上不光稳定，还有利于站立行走。（现在这个版本无法做到直接站立行走。）
- 增加背带，不光固定身体，还能用于把车子背在身上。
- 控制杆部分可以折叠。如果站立时，驱动轮像飞机起落架那样能够折叠就更好了。
- 后座支撑用的万向轮改用耐磨耐高温材料。
200字以内，仅用于支线交流，主线讨论请采用回复功能。