迄今为止，人类的交通工具不过自行车、摩托车、汽车、火车、飞机等为数不多的几种。每一种交通工具从雏形到完善都经历了一个漫长的发展历程，人们已习惯于借助它们让自己行动得更快、走得更远，似乎已遗忘去发明其他的代步工具。

 

但是，前不久，许多人在鸟巢附近看到了一辆只有左右两轮、靠身体重心的倾斜角度控制前进或后退的新式交通工具——自衡车。它的出现，能否宣告一个交通工具新时代的到来？近日，自衡车的研制单位北京自衡世纪科技有限公司研发部负责人乔德治接受了《科学时报》记者的采访。

 

 

从外形上看，这辆自衡车由两只轮子组成，分布在使用者的左右两侧，两只轮子中间有一块平板，使用者就站立在平板上面。驾驶它既不像摩托车那样采取坐姿，又不像滑板车那样需要蹬踏。平板的中间向上升起一根立杆，与自行车一样，立杆的上端横搭着车把手。这样，使用者的双手就有了安放的地方，并且可以控制转向。它的速度最高为每小时20公里，依靠电池驱动，能在任何汽车行驶的地方使用。

 

在乔德治的指导下，记者也体验了一下自衡车。记者小心翼翼地踩上踏板，发现它没有想象中那样会站立不稳、前后摇晃。当记者身体稍稍往前倾，车子就缓缓开始前进；身体稍稍往后倾，车子就慢慢后退，完全不用使力。这种车的前进与后退是靠身体重心的偏移来控制的。

 

“‘自衡’即‘自动平衡’之意，只要仔细观察人类怎样依靠两只脚在行走的同时保持身体不倒，我们就能明白自衡车可以不倒的道理。”乔德治说。

 

经过漫长的进化，人类从四肢爬行演化为今天的直立行走，这里面也包含了人的传感系统和执行系统更灵敏和响应速度更快捷的进化方向。如果身体感受到来自背后的推力，感应神经就会通知小脑，小脑会让腿部自动朝前迈出脚步；如果身体感受到来自胸部的推力，小脑同样会让腿部自动朝后迈出脚步。

 

“自衡车就采用了类似的原理，把人的双腿用两只轮子及驱动机构替代，安装感知人体重心偏移的传感器，再装上一只反应敏捷的‘小脑’——微处理器，这样，自衡车就能够在行进中不倒。”乔德治说。

 

自衡车是根据航天科技中常用的陀螺动态平衡原理研制而成，以内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动马达来达到平衡的效果。假设以站在车上的驾驶人与车辆的总体重心纵轴作为参考线，当这条轴往前倾斜时，车身内的内置电动马达会产生往前的力量，一方面平衡人与车往前倾倒的扭矩，一方面产生让车辆前进的加速度；相反，当陀螺仪发现驾驶人的重心往后倾时，也会产生向后的力量达到平衡效果。因此，驾驶人只要改变自己身体的角度往前或往后倾，车子就会根据倾斜的方向前进或后退，而速度则与驾驶人身体倾斜的程度成正比。

 

“原则上，只要自衡车有足够的电力，车上的人就不用担心有倾倒跌落的可能，这与一般需要靠驾驶人自己进行平衡的滑板车等交通工具大大不同。”乔德治说。

 

 

与其他交通工具相比，自衡车有哪些优势？

 

自行车和电动自行车只能前进，不能后退，也不能原地不动。而自衡车不仅能够前进，还能后退和原地不动。事实上，由于自衡车的传感系统非常灵敏，身体重心的移动幅度非常小，使用者只要把身体重量稍微朝脚尖或脚后跟移动一点，车体就开始前进或后退。而且，自衡车的转弯半径可大可小，控制灵活，在电梯那样狭小的空间也可以骑着转弯。

 

“我们经常能看到很多穿长裙子的女士，在骑自行车时总是一只手提着裙子，怕裙子卷到后轱辘里，而自衡车就不会产生这种问题。如果在车轮旁边加装了挡板，就可以防止这种事情发生。”乔德治说。

 

与以汽油为燃料的汽车相比，自衡车可以说是一种环保节能产品。自衡车是二氧化碳零排放。而汽车的能源动力只能来自一次性化石能源。自衡车的动力依靠电池提供，电能既可以从不可再生的化石能源中获取，例如煤或油；也可以从可再生的能源中获取，例如太阳光或风等。自衡车充一次电可以行驶40公里，充电所需最长时间在6～8个小时，充电一次消耗的电不超过1度。

 

自衡车能够安全承载的人体体重限制在105公斤，最大爬坡能力与小型汽车相当。对于较陡的坡度，使用者下车后，自衡车能够提供辅助动力自己上坡，使用者只要控制方向和车身的倾斜角度。

 

 

“这种车，在国外称为Segway，国内有人将其译为‘思维车’。但是经过几年的发展，它的推广一直很困难，主要原因在于它高昂的造价和道路法规的相关定位。”乔德治说，进口自衡车的价格高达6万元人民币，超过了一辆小型轿车的售价。

 

乔德治和他的同伴们只用了一年多的时间就研制出了自衡车，并且价格大幅下降，但与电动自行车相比，现有的自衡车制造成本至少是电动自行车的4倍。“电动自行车只有一个驱动轮，而且这个驱动轮只能往一个方向转动。自衡车除传感器和微处理器之外，有两台电动机可以向正反两个方向转动，这些因素都造成了自衡车的成本较高。”

 

目前，自衡车主要用于拓展训练、保安巡逻、游艺娱乐、广告工具等。与自行车、汽车等其他几种交通工具上百年的发展历史相比，自衡车毕竟刚问世，现阶段还比较弱小，也谈不上对自行车等交通工具造成冲击和影响，并且其主要功能的技术实施方式也需要更加成熟和完善。

 

有人预言，将来的马路将为自衡车专门留出一条道路；也有人预言，自衡车最终将取代自行车。虽然美国自衡车态势还不太明朗，但也有相当多的公司和地方政府表示了支持。

 

“例如，欧宝公司专门研制了可以放下两辆自衡车的小轿车，就是为那些把汽车开进大都市边缘、再换乘自衡车进城市中心区办事的人提供便利。”乔德治说。

 

《科学时报》 (2008-10-30 A4 工程科技)