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清大生打造自動平衡摩托車 可遠端控制還會倒退走
新聞來源：中時新聞網 發佈時間：2023-12-27
2023-12-27 記者/王惠慧
台灣的機車密度世界第一，如何提升安全性成為大難題，清華大學動機系學生團隊在特聘教授葉廷仁的指導下，引入AI人工智慧技術，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，在無人駕駛下還可使用遠端遙控。
清大指出，YAMAHA和Honda也積極研發自動平衡技術，近2年陸續釋出概念車影片，但還未能商業化量產，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1個高速旋轉的圓盤飛輪來控制平衡為主，清大團隊參考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。
動機系大四生陳昱棻、彭震祐、李威杉、戴雍利用2個學期的時間，以3D列印的碳纖尼龍及塑膠零件，從無到有打造出迷你版的自動平衡摩托車模型。陳昱棻說明，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。
感測器偵測車體的傾斜角度的頻率高達1333赫茲，微型電腦接收這些訊號後，就可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。
概念模型車車體長50公分、高30公分、重6.5公斤，彭震祐說明，團隊需要使用配重塊來讓車體達成自動平衡，為避免增加額外重量，團隊也將原來放置在車尾約0.6公斤的電池，移到車體中下方作為配重使用，如此一來將更有效率且節能。
戴雍則說，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繁殖和突變，得到最佳的控制器參數後，就可以放進實體的模型車中。
這台平衡摩托車模型上個月底也在經濟部舉辦的第2屆「Tech New Stars 科技新秀大賽」中首度亮相，在遠端操控下，平衡摩托車緩緩收起支撐架，平穩向前行駛，甚至還能倒退行駛，贏得評審及現場觀眾的一致驚呼讚賞，也獲得「智慧機器人」組第1名的殊榮。