清大引入人工智慧 打造自動平衡摩托車

台灣的機車密度世界第一,超過1千4百萬輛,如何提升騎乘安全性及便利性也成為眾所關心的議題。清華大學學生團隊在動機系葉廷仁特聘教授的指導下,引入人工智慧(AI)技術,成功打造出永遠不倒的自動平衡摩托車,不僅在靜止及低速前進狀態可自動保持平衡,甚至還可倒退行駛;並可在無人駕駛下使用遠端遙控。

研究團隊指出,目前自動平衡機車的研究多以前輪控制的單轉向設計,或加裝一個高速旋轉的圓盤飛輪來控制平衡為主,研究團隊參考YAMAHA的概念,嘗試以前輪加後輪控制的雙轉向設計來打造自動平衡摩托車。

為了讓摩托車在停止時也能維持平衡,團隊在機車車體的重心處設置感測器,並在車身下方加裝平衡配重塊。感測器每秒鐘內可以偵測高達1333次車體的傾斜角度,微型電腦接受這些訊號後,進行即時運算來控制後轉向馬達,讓配重塊反方向移動。也就是說,當重心向右偏移時,配重塊就會往左傾,讓車身恢復平衡。

團隊目前打造出的概念模型車車體長50公分、高30公分、重6.5公斤。由於使用配重塊來讓車體永保平衡,各部位零件的配重就非常重要;為避免車體因加裝額外的配重塊而增加重量,團隊將原來設在車尾約0.6公斤的電池移到車體中下方作為配重使用,更有效率且節能。

團隊使用的「基因工程演算法」是近似生物演化的最佳化人工智慧機制,透過一代一代的模擬,得出最完美的參數及運行機制,再投入模型車的製作。團隊希望持續整合光學雷達等感測及導航技術,讓這台自動平衡摩托車未來還能自動駕駛及避開障礙物,成為更安全、便利的智慧摩托車。【記者  鄒弘整理報導】