¿Cómo funciona el mecanismo de rueda giratoria de Batcycle en TDKR? ¿Cómo sería el diseño conceptual?

Answer 1

Las motocicletas de alto rendimiento pueden hacer esto sin modificaciones, en manos de un drifter experto. Mira este video a partir de las 1:55.
Contando el frenado preparatorio, el tipo real en la bicicleta real da la vuelta en aproximadamente 7 segundos, 1: 55-2: 02. La magia de las películas hace que sea un poco más difícil saber qué tan rápido da la vuelta el Batpod, pero desde el momento en que el ciclista mira hacia el momento en que se apunta la bicicleta hacia el otro lado, es aproximadamente 2: 26-2: 31, o unos 5 segundos. Ahora, tal vez si un supervillano estuviera presionando con un lanzacohetes, esos 2 segundos marcarían la diferencia (si no solo se cortan la secuencia para el tiempo), pero el primer enfoque que sugeriría sería comenzar con una bicicleta de alto rendimiento y un ciclista de primer nivel.

Parece que los siguientes pasos ya se han hecho en el Batpod “real”: alargar la base de la rueda y mantener al piloto y al centro de gravedad cerca del suelo. En todo caso, el jinete podría ser demasiado bajo. En la medida en que este tipo de maniobra implique que el ciclista use el peso para equilibrar y controlar la bicicleta, podría hacer que sea más difícil de manejar estar en una posición casi postrada. En cualquier caso, estos dos ajustes deberían ayudar a evitar que el conductor pase por encima del manillar

No he visto esta película, y solo puedo distinguir mucho en el clip, pero voy a ignorar las cosas flappy que parecen salir de las ruedas. No estoy seguro de lo que logran, además de un viaje más accidentado. Los frenos pueden agarrar los rotores bastante bien, pero una de las dos cosas tiene que desacelerar la bicicleta: la fricción del neumático contra la carretera, o la fricción entre la carretera y lo que sobresale alrededor del neumático. Hacer que la rueda sea repentinamente poligonal es probable que alargue el tiempo necesario para detenerse y que la bicicleta se salga de control. El resultado tampoco sería un sonido woozh-woozh-woozh.

La otra característica que sugeriría dejar al fantástico trabajo de CG es la hiperdirección. Si inclina la rueda delantera tan lejos, abruptamente, le dará menos control, no más.

No tengo idea de si está ganando mucho además de un aspecto extraño y un exceso de masa (no deseable para una aceleración rápida) con esos neumáticos grandes, planos y gordos, pero lo dudo un poco.

Como una alternativa práctica para ahorrar un tiempo precioso del tiempo de respuesta del piloto real, sugeriría abordar el asunto con electrónica y controles avanzados. Gran parte del tiempo involucrado en ese turno se desacelera y luego se acelera nuevamente. Durante la desaceleración y la aceleración, realmente no desea que las ruedas se deslicen (fricción dinámica). Desea que se aferren a la carretera con la fuerza suficiente para evitar el deslizamiento (fricción estática). La misma combinación de materiales generalmente tendrá mayor fricción estática que la fricción dinámica. Eso es lo que hace el frenado antibloqueo (ABS) y el control de tracción en los automóviles: controla los frenos en pulsos rápidos para minimizar el deslizamiento.

Pero nuestro motociclista en el amarillo se desliza alrededor de ese cono de tráfico, por lo que si queremos usar algo similar al ABS para reducir la velocidad de la bicicleta, será mejor que incluyamos algo que permita al conductor desengancharla y bloquear la rueda cuando sea el momento adecuado ; o lo ayuda a medir la velocidad correcta para hacerlo. Un control similar también podría evitar derrapes y acelerar la aceleración.

Otro artilugio, quizás un poco más tecnológico, que podría ayudar (y este bien podría ser ficción) son los giroscopios internos de algún tipo. Las ruedas giratorias en una bicicleta ya actúan como un giroscopio, pero me pregunto si el mecanismo giroscópico correcto podría ayudar a a) equilibrar las fuerzas en los neumáticos delanteros y traseros durante la aceleración y desaceleración bruscas yb) ayudar a estabilizar la bicicleta y todavía voltear es de extremo a extremo más rápido, en caso de que la deriva no sea una prioridad en la lista de superpotencias.

Answer 2

Para hacer un giro brusco, un vehículo debe hacer que sus ruedas traseras se desvíen, mientras que las ruedas delanteras todavía están rodando o bloqueadas en el suelo con un coeficiente de fricción significativamente alto, de modo que el torque se aplicará al eje Z (guiñada) . Simultáneamente, debe resistirse la tendencia del vehículo a girar sobre los ejes X (balanceo) o Y (cabeceo).

Convención de ejes de vehículos, de acuerdo con SAE: CONVENIO DE FIRMA PARA PRUEBAS DE DESPLAZAMIENTO DE VEHÍCULOS

• El torque Z se mejora normalmente por una rueda delantera más gruesa y, en este caso, por el supuesto mecanismo de Batcycle, donde la rueda delantera gira 90 grados y cae sobre su eje de rodadura, con los extremos del eje duro como puntos de pivote para producir un alto resistencia a la rodadura. Esta solución produciría un viaje lleno de baches con posiblemente una mayor longitud de rotura si el eje delantero se topaba con la carretera.
• La estabilidad X se puede lograr mediante un centro de gravedad bajo, ruedas más gruesas y una deriva lateral controlada de las ruedas. Esto también es supuestamente asistido por el mecanismo de Batcycle.
• La estabilidad Y se puede lograr con un centro de gravedad bajo y con una rueda delantera de mayor diámetro.

Omniwheel, fuente de imagen Wikimedia

La página de Wikipedia hace referencia a omniwheels [1], ruedas que pueden rodar hacia los lados, y a la plataforma de Killough [2], una plataforma robótica de ruedas que puede maniobrar en cualquier dirección utilizando ejes motorizados que tienen una disposición de ruedas que giran libremente con ejes perpendiculares. Estos mecanismos le dan a la plataforma la libertad de invertir el rumbo, similar a lo que tiene una silla de oficina, pero con potencia. Dichos mecanismos ya se han aplicado en concept cars [3-4]

Plataforma Killough hecha con Legos, fuente: Macs Robots

Mitsubishi MMR25, con omniwheels, fuente de imagen Rally Car Of The Future – Mitsubishi MMR25

Cabe señalar que, para que el vehículo realice una inversión rápida de dirección, sin la necesidad de acelerar nuevamente después de salir de la curva, debe mantenerse su impulso. Se me ocurren formas de lograr esto:

• Al transferirlo al momento angular del propio vehículo alrededor de la curva, esencialmente realizando una maniobra de tirachinas. Sería ideal si el vehículo pudiera dejar caer un ancla en la carretera y soltarla después del giro. Para que Batcycle aparezca haciendo esto, tendría que girar demasiado en un ángulo de 270 grados y luego corregir su guiñada frenando la rueda trasera y desbloqueando la delantera.
• Mediante el uso de un mecanismo de volante , montado giroscópicamente en el vehículo, como lo indica la respuesta de Betsy. Idealmente, este mecanismo podría incorporarse a las ruedas del vehículo, que presentaría una parte central con un alto momento de inercia que seguiría girando alrededor del mismo eje y un conjunto de anillos giroscópicos, cuyo exterior tendría el neumático montado en él. . Los mecanismos giroscópicos se utilizan en conceptos de motocicletas [5] y ruedas de bicicleta [6] para fines de estabilización, pero también un par de conceptos extravagantes [7].

Peugeot Omni, concepto de dirección omniwheel, fuente de imagen Peugeot OMNI

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[1] Omni wheel
[2] Plataforma de robot móvil de Killough
[3] Mitsubishi MMR25
[4] Peugeot OMNI
[5] La motocicleta eléctrica C-1 de Lit Motors se defenderá sola
[6] La mejor manera de enseñarle a un niño a andar en bicicleta
[7] ¿La rueda giroscópica romperá los registros de velocidad? – Ciencia popular (abril de 1923)

Answer 3

La verdadera respuesta es que no, el batpod no podría convertirse en realidad, como se detalla en la realización del documental para The Dark Knight . Al menos no podía girar excepto en arcos muy amplios y poco prácticos. Pero el mecanismo en el que las ruedas giraban en un ángulo de noventa grados no estaba integrado en el prototipo y era fantástico. Sin embargo, se ve genial.

En el clip al que se vincula, cuando Selina Kyle gira tan rápido, no es solo en parte CGI, sino completamente en CGI: la actriz es una doble digital y también lo es la bicicleta. El desenfoque de movimiento ayuda mucho, pero algunos marcos de congelación selectiva revelarán el truco. Gran trabajo de Double Negative.

Answer 4

Ok Primero, debes asumir que esta bicicleta genial funciona con algunos micro servomotores con alto par y bajo consumo de una unidad de batería igualmente pequeña.
En segundo lugar de la película, podemos entender el conjunto de rueda y cuerpo anterior. A y B son esos dos servomotores que ayudan a rotar la rueda en A para avanzar, así como a girar la rueda en B, como se muestra en la Vista superior.
En tercer lugar, el Motor A ayuda a rotar la rueda para avanzar (ver vista lateral) y está equilibrado en el balancín que se origina en la unidad B. La Unidad B permite que la Rueda gire alrededor de este brazo de cohete en un eje perpendicular al eje A pero en el mismo plano que el suelo, como en la Vista superior.
La frecuencia de la rotación de B para llevar a cabo la mencionada maniobra debe ser mayor que la caída incremental del brazo oscilante cuando la rueda en A no está presente.
Recuerdo dibujar esto para mis amigos en el intervalo de la película y recibir solicitudes para hacerlo. Por lo tanto, aquí está la solicitud a GE y mi jefe, ¡déjenme hacerlo!