Construyendo una entrega automática de bicicletas en una semana

Cada año, el departamento ECE de la Universidad Carnigie Mellon organiza Build18, un festival de ingeniería destinado a que los estudiantes salgan del aula y entren al taller. [Andrew Toth] junto con compañeros de equipo [Jenna MacCarley], [Peter McHale], y [Nicolas Mellis] estuvieron ocupados la semana pasada ensamblando una transmisión automática de bicicleta.

La mayoría de los ciclistas están de acuerdo en que una cadencia de 80 RPM es casi adecuada para la mayoría de los ciclistas. La transmisión del equipo utiliza sensores de impacto Hall para detectar la cadencia del ciclista y cambiará a una marcha más alta si la cadencia cae por debajo de las 60 RPM y a una marcha más baja si la cadencia está por encima de las 100 RPM.

Uno de los requisitos del festival Build18 es que el proyecto terminado cueste menos de $ 250. Usando Arduino Mega y el servicio para cambiar de marcha, el equipo tiene una solución bastante económica para cambiar automáticamente la marcha de la bicicleta.

Es un gran proyecto y, con suerte, veremos un video después de que finalice el concurso al mediodía, EST hoy.

  • Jim dice:

    “La transmisión del equipo utiliza sensores de efecto Hall para detectar la cadencia del ciclista y cambiará a una marcha más alta si la cadencia cae por debajo de las 60 RPM y a una marcha más baja si la cadencia está por encima de las 100 RPM”.

    Creo que debería ser al revés…

    • Andrés dice:

      Esto es lo que sucede después de extraer 3 noches enteras consecutivas y editar la wiki a la medianoche de la tercera noche.

  • rg dice:

    ¿Por qué necesitan un Arduino Mega? ¿Uno no sería suficiente?

    • Alex dice:

      Es solo una práctica plataforma de desarrollo AVR; * que * Arduino que usaron realmente no importa si se incorporó a un producto final, sin duda harían una placa personalizada.

  • Jo dice:

    Pero cuando enciende una bicicleta, debe dejar de pedalear temporalmente o pedalear más lento de lo necesario. Me pregunto si tiene una alarma de advertencia para eso. No creo que me gustaría esto en mi bicicleta en absoluto.

    • chopperdave dice:

      Probablemente sería desagradable de usar y causaría un desgaste adicional y posiblemente daños a la cadena, ya que no se coordinarán los cambios y el pedaleo.

      Sin embargo, parece un proyecto divertido de construir. Tal vez el creador decida que no hay una forma práctica de poner el equipo en funcionamiento en una bicicleta y quitárselo en unos días, pero probablemente aprenda algo en el proceso, y tal vez surja alguna otra idea divertida para el proyecto. de eso

    • jeremy dice:

      Vi este proyecto antes de pensarlo y pensé lo mismo. Una cadena no encaja bien con los dientes cuando no hay cambio de torque en la cadena. Pensé que la mejor manera de hacer esto sería separar mecánicamente la rueda trasera del casete trasero con algún tipo de embrague fluido. No estoy seguro

    • laboratoriosnorte dice:

      Cuando Jo dice “Pero cuando enciendes una bicicleta, tienes que dejar de pedalear temporalmente o pedalear más lento de lo necesario”. [b]ESTO NO ES VERDAD[/b]. La forma en que los desviadores traseros y delanteros de las bicicletas requieren que la cadena se mueva a una velocidad decente para cambiar de marcha en cualquier dirección.

      • Isótopo dice:

        Todo el que anda en bicicleta sabe lo que quiere decir. No puede aplicar torque mientras cambia, por lo que deja de “pedalear” o “pedalea más lento de lo necesario” en el sentido de que ya no pone energía en la transmisión. Es una sensación bastante mala cuando la cadena comienza a moverse por sí sola mientras andas en bicicleta. Una vez más, la mayoría de los que han montado suficientes bicicletas se encontrarán algún día con lo mismo cuando surjan los descarrilamientos.

        • Entusiasta dice:

          Si tiene que cambiar su pedaleo cuando cambia, ha estado en la marcha equivocada para comenzar. Casi no debe haber presión sobre los pedales cuando está en la marcha correcta y puede cambiar perfectamente, asumiendo que solo sube o baja una marcha.

          Por supuesto, si montas a Huffy, esa podría ser una historia diferente… todas las apuestas están canceladas.

          • tonio dice:

            Como han notado las personas que andan en bicicleta, es necesario calmarse un poco para aliviar la tensión en la cadena antes de cambiar.

            El viejo consejo siempre ha sido dejar de pedalear por una pequeña fracción de segundo, es bastante fácil de hacer cuando un pedal está en la parte inferior de un golpe.

            Generalmente sucede más cuando se cambia a una marcha más baja (subiendo en lugar de bajando), ya que la tensión de la cadena será mayor.

            Si “casi no tienes presión sobre los pedales”, probablemente no te estés moviendo.

    • ryan fredette dice:

      Mi primer pensamiento fue tener una luz cambiante similar a la de un automóvil montada en el volante en alguna parte. O, si realmente quieren aspirar, podrían montarle una pantalla a un casco.

      • PatroMcGruder dice:

        Retire los servicios y solo dé señales al ciclista cuando cambie hacia arriba o hacia abajo.

  • Bogdán dice:

    Esta es una gran idea !!!

  • Eirinn dice:

    ¿La mega siquiera lo necesita? Simplemente vaya con ATMEGA328, 2 tapas y cristal, luego agregue los servicios. Si los servicios extraen demasiado jugo, agregue algunos transistores y ejecútelos directamente desde la batería. Dependiendo del tipo de equipo, también se puede jugar interconectando la distribución directamente en la caja.

    Un proyecto muy bonito, yo mismo podría usar algo similar en mi plegado.

    • mia2c dice:

      – de acuerdo, parece excesivo, pero probablemente lo que estaba disponible y fácil de trabajar. -Probablemente podría usar ATTiny e incluso podría enchufarlo en un caso de servicio, o extenderlo ligeramente.

  • Bigote dice:

    Tengo la sensación de que usar servicios para impulsar un mecanismo de resorte es una muy mala idea. Constantemente consumirán mucha corriente y es probable que tengan una vida útil corta. El actuador lineal autoblocante funcionaría mejor en esta aplicación.

    • Martín Espinoza (@hiperlogos) dice:

      Una unidad de interruptor de servicio sería una excelente manera de lidiar con esto de manera económica y sin gastar mucha energía, con el beneficio adicional de que podría diseñar el sistema con un servicio extraíble para operarlo manualmente si el sistema falla.

    • Bogdán dice:

      De hecho, podría piratear un poco los servicios: use algunos lo suficientemente fuertes como para evitar que los resortes cambien de posición incluso cuando no funcionan. El microcirculador también usará un transistor para cortar la energía a los servicios para ahorrar energía.
      Propongo esta solución porque es probable que los servicios que son lo suficientemente grandes sean más baratos y más fáciles de encontrar en comparación con los actuarios…

    • Nabó dice:

      Hubo un truco hace un tiempo donde un autor regaló la fuente, resuelto 🙂

    • xorpunk dice:

      cuando vi el titulo del blog, en realidad esperaba que fuera una solucion mecanica, poner electronica con una durabilidad de pesadilla no es demasiado economico ni practico…

      • Beto dice:

        Estoy de acuerdo, una solución electrónica en una bicicleta me parece muy torpe. ¿No hay una forma mecánica de hacerlo?

        • AndroidCat dice:

          Sería interesante probar una transmisión variable continua rápida en una bicicleta, pero las pérdidas probablemente serían demasiado grandes para ser prácticas.

          • Sean Simpson (@ seansimp925) dice:

            Más pérdidas ni siquiera son visibles. Probamos el Nuvinci N360 y su eficiencia rondaba exactamente el 95%. Yo diría que mejorar la eficiencia del ciclista con el equipo perfecto compensaría cualquier pérdida en la eficiencia de la conducción de la bicicleta.

    • mia2c dice:

      Puede quitar el resorte en el descarrilador si el servicio se encuentra en posición, no habría necesidad de un “retorno de resorte” para apretar un cable que lo mueve.

  • tony foley dice:

    ¿Alguien ha intentado hacer un sistema CVT para una bicicleta?

  • cara de pedo dice:

    ¿No sería más fácil usar CVT como moto de nieve? Cero electrónica y 100% fiable.

    http://en.wikipedia.org/wiki/NuVinci_Continuously_Variable_Transmission es un ejemplo de una versión compleja.

    Simplemente compre uno de estos http://www.partsforscooters.com/CVT-Transmission y modifíquelo. Mucho menos de $ 200 y cero electrónica.

    • Alex dice:

      El problema es la eficiencia. Las personas generan alrededor de una décima parte de un caballo de fuerza sostenido, y el típico sistema de cadena y descarrilamiento hace el uso más eficiente de esa potencia. Las correas no son terriblemente efectivas (especialmente las correas trapezoidales), e incluso el eje no es tan bueno.

      • Alex dice:

        Ah, acabo de hacer clic en tu primer enlace. Esa bicicleta CVT es genial… parece que todavía hay pérdidas considerables, pero debería ser mejor que el tipo de cinturón.

      • dax dice:

        De hecho, una persona razonablemente capaz puede apagar aproximadamente un cuarto de caballo de fuerza durante 1 o 2 horas antes de cansarse.

        • tonio dice:

          ¿Dónde los encuentras hoy?

  • jsngrimm dice:

    Podría ser un producto producido en masa cuando se perfeccione, mi padre solía correr bicicletas de carretera y parece que sería útil en las carreras de carretera.

    • krilenko dice:

      Parece que las carreras serían el último lugar donde querrías el sistema como estaba previsto. Un corredor debe poder cambiar de marcha en un abrir y cerrar de ojos para obtener RPM más altas o más bajas para adaptarse a las condiciones de carrera; un sistema que intentara mantener 80 RPM funcionaría en contra de esto.

      Un movimiento electrónico rápido podría ser excelente para las carreras, pero me estoy rascando un poco la cabeza acerca de por qué elegirían un objetivo de RPM y, de hecho, lo convertirían en una transmisión automática en ese sentido.

  • no tan fresco dice:

    Reinventando la rueda ………

    Buje de bicicleta CVT interno Nuvinci.
    http://en.wikipedia.org/wiki/NuVinci_Continuously_Variable_Transmission

    Shimano DI2, un sistema de cambio electrónico en el mercado actual que es lo suficientemente sensible como para cortar automáticamente el cambio y tiene sensores de cadencia, fácilmente una actualización de software podría hacerlo todo automático. También hay sistemas para cubos de engranajes internos con entrada de 7-8 engranajes. Además estas piezas son una carrera probado.
    http://bike.shimano.com/publish/content/global_cycle/en/us/index/products/road/ultegra_di2.html

  • argh dice:

    Esto no funcionará muy bien bajo estrés mientras pedalea. La solución ideal sería imo naba gear. de hecho, hay uno que puedes cambiar bajo estrés: http://en.wikipedia.org/wiki/Rohloff_Speedhub

    Es un poco caro, pero es una maravillosa pieza de trabajo mecánico. Creo que sería muy interesante automatizar este speehub.

  • Mella dice:

    ¿Seriamente? ¿Electrónica? Creo que esto podría controlarse fácilmente mediante algún tipo de mecanismo de fuerza centrífuga.

    O incluso mejor, un mecanismo de fuerza centrífuga que funcionara con un tipo de configuración de distribución CVT… probablemente sería mucho menos impactante para el sistema y lo mantendría lo suficientemente cerca de una tasa ideal todo el tiempo, probablemente requeriría menos carga de choque , sin embargo, por lo que es posible que no pueda tirar de las ruedas y otros.

    • Arrojar dice:

      Ya diseñado y vendido hace muchos años… Fue llamado “Landrider” en los comerciales nocturnos. Material ciclista gratuito para minusválidos mecánicos.

  • Orchán dice:

    ¡Dejen de llorar que es un pueblo prototipo!

  • Andrés dice:

    Es cierto que podríamos ser mucho más geniales con la parte mecánica, pero todos nosotros (en el equipo) somos ECE (Ingeniería Eléctrica e Informática), así que aunque teníamos ideas mecánicas, nadie tenía la experiencia de cómo hacerlo. para diseñarlo o fabricarlo.
    Además, aunque hay muchas otras formas, y probablemente mejores, de hacer esto, solo teníamos una semana. Además de ir a clases y tal.

    • krilenko dice:

      Siempre es bueno establecer un proyecto dentro y fuera para que la gente lo vea, por lo que todos deberían sentirse bien al respecto.

      En este punto, también puede realizar el cambio automático y simplemente programarlo para que cambie según sea necesario para desgastar al ciclista lo más rápido posible. 🙂

  • dan dice:

    Yo no montaría un animal así. ¡Los cambios aleatorios significan problemas! Alabo el esfuerzo y el ingenio, pero no el producto. Ahora, la transmisión de bicicleta continuamente variable sería bastante emocionante, como la que hizo ese australiano con engranaje planetario.

  • Ozzy dice:

    El producto más cercano es el Viaje en Bicicleta http://evolvethebike.com/
    ¡Usa el Nuvinci CVT!

    Todavía es una experiencia increíble y un logro para los estudiantes armar algo como esto en una semana. ¡Buen trabajo!

  • SD dice:

    Como muchas publicaciones han dicho antes, debe eliminar el par de torsión de los pedales (pedal más suave) mientras mantiene la velocidad del pedal.
    Al igual que sueltas el acelerador cuando cambias de marcha en un coche.

    ¿Por qué no convertir el sistema en una transmisión automática controlada manualmente?
    Como en la electrónica, está ahí para cambiar las marchas, pero USTED controla cuándo ocurre el cambio presionando uno de los dos botones en el volante.

    La transmisión automática solo funciona cuando tiene un control remoto, o al menos puede sentir que está aplicando torque.

  • Carpintero dice:

    Por desgracia, toda esta discusión de la practicidad. Novia – este es un gran proyecto. ¡Buena suerte, por favor!

  • chico de electricidad dice:

    Para todas las quejas “¡eww! electrónica! “… Las últimas carreras del Tour de Francia se ganaron con un movimiento electrónico.

  • chico de electricidad dice:

    Tengo una bicicleta de montaña que cambia sola. Suele pasar cuando lo pedaleo muy fuerte. El golpe en las rodillas es realmente extremo y dañino para ellos.

    Entonces, un sistema que cambia automáticamente debería evitar eso de alguna manera.

    Prefiero mucho más los conceptos en los que domino el espectáculo, pero se hace a través del servicio. Una configuración automática podría ser genial.

  • xorpunk dice:

    ¿Por qué alguien querría poner algo en una bicicleta que casi no tiene durabilidad? La eficiencia no significa nada si se rompe dentro de un año…

    A todas las personas, incluyéndome a mí, que quieren un automóvil mecánico para mayor durabilidad: http://www.bunchobikes.com/auto.htm

    Las empresas fabrican estos centros durante mucho tiempo, parece que podrías hacerlo funcionar con muchos equipos como 18 o 21…

    • xorpunk dice:

      parece que si un acoplador de fuerza centrífuga ligera también funcionara, simplemente no podría obtener un RPM alto …

  • Sean Simpson (@ seansimp925) dice:

    Increíble proyecto chicos! Eso es toda una hazaña para un proyecto semestral, ¡y mucho menos hacerlo en una semana!

    Aquí hay un video de una bicicleta de cambio automático en la que algunos de nosotros hemos estado trabajando durante los últimos dos años: http://www.youtube.com/watch?v=38GudmnyZKo

  • famoso alfa dice:

    http://www.youtube.com/watch?v=cd2-vsTzd9E
    limpiador.

  • Andrés dice:

    El enlace del video de youtube está activo:
    http://youtu.be/KFmDDD-pwwc

    • Sean Simpson (@ seansimp925) dice:

      Gran video chicos. ¿Intentaste apretar la banda del interruptor? ¿Cómo lidia con la inercia (es decir, un ciclista que no pedalea)? Puede hacer que el sistema ignore cualquier rpm del pedal por debajo de una velocidad tan baja como 5 rpm.

  • Fernando dice:

    ¿Por qué usar un sensor de potencia que requiere potencia cuando un embrague centrífugo tiene más sentido?

  • MrE_CVT dice:

    Nuevo diseño de transmisión CVT de BitRaptor. Se trata de un equipo CVT de transmisión continuamente variable único (el único funcional en el mundo), muy compacto y ligero, y que podría sustituir a los sistemas actuales tanto por eficiencia, sencillez y por último pero no menos importante los costes.

    Debido a que esta CVT funciona solo con piñones, es mejor que todos los demás sistemas de transmisión de eficiencia y alto par.

    En el sitio web encontrará más explicaciones, dibujos y un breve video de un prototipo básico.
    http://www.bitraptor.com/en_edyson_CVT.html
    http://www.bitraptor.com/es_andeguro_bike.html

    El primer prototipo estará listo para las pruebas a finales de este año.

    Otras posibles aplicaciones de diseño de CVT de BitRaptor son: bicicletas, motocicletas, coches, coches, barcos, cajas de cambios, motores eléctricos, turbinas de vapor y eólicas, así como un gran número de aplicaciones industriales o agrícolas siempre que sea necesario algún ajuste de la relación de velocidad.

  • ruth walther dice:

    Muy bonita bicicleta!

  • Roemer Benedict Timbre dice:

    Me pregunto si es posible que un estudiante diseñe una transmisión automática en una bicicleta que cambie la velocidad tanto en el desviador delantero como en el trasero.

Alana Herrero
Alana Herrero

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