Der Entwickler Ivan Miranda hat ein unkonventionelles, zweirädriges Skateboard konstruiert, das die Steuerung eines Onewheels nachahmen soll, jedoch als sicherere Alternative gedacht war. Das Projekt, das stark auf 3D-gedruckte Teile und Standardelektronik setzt, erwies sich in ersten Tests als äußerst gefährlich und verdeutlicht die Herausforderungen bei der Entwicklung solcher Fahrzeuge.
Wichtige Erkenntnisse
- Ivan Miranda entwickelte ein zweirädriges, selbstbalancierendes Skateboard als Alternative zu Onewheels.
- Das Hauptziel war die Erhöhung der Sicherheit, indem ein plötzlicher Kontrollverlust bei extremen Neigungswinkeln vermieden wird.
- Die Konstruktion basiert auf einem Aluminiumrahmen, 3D-gedruckten Halterungen und wird von einem Arduino Due gesteuert.
- Frühe Tests zeigten, dass das Board extrem instabil und gefährlich ist und noch umfangreiche Anpassungen erfordert.
Die Motivation für eine sicherere Alternative
Elektrische Fortbewegungsmittel wie E-Skateboards und Onewheels haben in den letzten Jahren an Popularität gewonnen. Besonders Onewheels, die auf einem einzigen Rad balancieren, bieten ein einzigartiges Fahrgefühl, bergen aber auch spezifische Risiken. Der Entwickler Ivan Miranda betrachtet diese Geräte als unterhaltsam, aber potenziell zu gefährlich.
Seine größte Sorge gilt dem Moment, in dem ein Onewheel über einen kritischen Neigungswinkel hinaus gekippt wird. In dieser Situation kann der Motor das Board nicht mehr ausbalancieren, was oft zu plötzlichen und schweren Stürzen führt. Dieses spezifische Sicherheitsrisiko war der Auslöser für sein Projekt.
Was ist ein Onewheel?
Ein Onewheel ist ein elektrisches, selbstbalancierendes Einrad, das durch Gewichtsverlagerung gesteuert wird. Der Fahrer beschleunigt durch Vorlehnen und bremst durch Zurücklehnen. Die Elektronik im Inneren hält das Board permanent in der Waage, was ein Gefühl des Schwebens vermittelt.
Mirandas Konzept bestand darin, ein zweirädriges Board zu schaffen, das die intuitive Steuerung durch Neigung beibehält, aber durch die zwei Räder eine höhere Grundstabilität bietet. Die Hoffnung war, dass diese Konstruktion die plötzlichen Kontrollverluste, die bei Einrädern auftreten können, eliminiert.
Der Aufbau des Prototyps
Für die Umsetzung seines Konzepts setzte Miranda auf eine Kombination aus leicht verfügbaren Materialien und moderner Fertigungstechnologie. Der Rahmen des Boards besteht aus Aluminiumprofilen, die für ihre Stabilität und ihr geringes Gewicht bekannt sind. Die Verbindungselemente und Halterungen wurden speziell für dieses Projekt entworfen und mit einem 3D-Drucker hergestellt.
Mechanik und Steuerung
Das Kernstück der Steuerung ist eine bewegliche Plattform, auf der der Fahrer steht. Diese Plattform ist auf Rollen gelagert und kann sich seitlich neigen. Diese Neigungsbewegung wird genutzt, um die Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Boards zu steuern.
Die Erfassung des Neigungswinkels ist die Aufgabe der zentralen Elektronik. Hier kommt ein Arduino Due Mikrocontroller in Verbindung mit einem MPU6050 IMU-Sensor (Inertial Measurement Unit) zum Einsatz. Der Sensor misst kontinuierlich die Ausrichtung und Neigung der Plattform und sendet diese Daten an den Arduino.
Die Elektronik im Detail
- Mikrocontroller: Arduino Due
- Sensor: MPU6050 IMU
- Motor: Bürstenloser Gleichstrommotor (Brushless DC)
- Antrieb: Zahnriemen überträgt die Kraft auf ein Rad
- Energiequelle: Drei Akkus von Elektrowerkzeugen
Antrieb und Energieversorgung
Der Arduino verarbeitet die Sensordaten und sendet entsprechende Befehle an einen Geschwindigkeitsregler, der wiederum einen bürstenlosen Gleichstrommotor ansteuert. Die Kraftübertragung vom Motor auf eines der beiden Räder erfolgt über einen Zahnriemen. Als Energiequelle dienen drei handelsübliche Akkus von Elektrowerkzeugen, die eine flexible und austauschbare Stromversorgung gewährleisten.
Die Realität der ersten Testfahrten
Obwohl die Idee theoretisch vielversprechend war, zeigten die ersten praktischen Tests, dass die Umsetzung weitaus komplexer ist. Das Board erwies sich als extrem schwierig zu fahren und wurde vom Entwickler selbst als „Todesfalle“ bezeichnet. Die Steuerung reagierte unvorhersehbar, und das Halten des Gleichgewichts war eine große Herausforderung.
„Es wurde offiziell zu einem echten Skateboard, als es mein Schienbein verletzte!“
Nach den ersten Rückschlägen nahm Miranda Anpassungen an der Software vor. Durch die Optimierung des Steuerungscodes und eine verbesserte Konfiguration der Akkus konnte das Fahrverhalten leicht verbessert werden. Das Board wurde etwas kontrollierbarer, aber von einem sicheren oder gar eleganten Fahrerlebnis war es noch weit entfernt.
Ein grundlegendes Problem könnte laut Beobachtern im physikalischen Design liegen. Während ein Onewheel wie eine Wippe funktioniert, bei der die Beschleunigungskräfte direkt auf die Neigungsachse wirken, ist Mirandas Design eher mit einem hängenden Pendel vergleichbar. Diese unterschiedlichen Ansätze führen zu einem fundamental anderen Fahrgefühl und könnten die Ursache für die inhärente Instabilität sein.
Fazit und Ausblick
Das Projekt von Ivan Miranda ist ein faszinierendes Beispiel für die Möglichkeiten und Tücken von DIY-Projekten im Bereich der Elektromobilität. Es zeigt, wie zugänglich Technologien wie 3D-Druck und Mikrocontroller geworden sind, aber auch, wie komplex die Entwicklung eines sicheren und zuverlässigen Fahrzeugs ist.
Miranda selbst räumt ein, dass noch erheblicher Optimierungsbedarf besteht, um das ursprüngliche Ziel zu erreichen: ein Fahrzeug zu bauen, das sicherer ist als ein Onewheel. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass dieses Ziel noch in weiter Ferne liegt. Das Projekt bleibt ein spannendes Experiment, das die Grenzen zwischen Kreativität, Ingenieurskunst und praktischer Anwendbarkeit auslotet.
