Vastaohjaus

[TKorho]

Ajattelin luoda tällaisen erillisen otsikon jonka alla voidaan asiasta keskustella (loputtomiin).

Asia on aika pitkälti käsitelty tässä ketjussa: http://lowride.info/phpBB3/viewtopic.ph ... astaohjaus
Mutta aina siitä voi oman erillisketjunsa perustaa.

Oma kokemukseni vastaohjauksesta tulee prätkäilyn puolelta, jossa kun ilmiön tajuaa, niin se on NIIN täysin ilmeinen. Itse ohjaan nykyään aina vastaohjauksella, niin että painan käännöksen puoleisella kädellä eteenpäin ja "alas" ja pyörä menee sinne. Kun tuohon tottuu, niin tuntuu hassulta edes kuvitella ohjaavansa prätkää millään muulla tavoin. Toimii kuin junan vessa. (Mietin monia muita keilikuvia, mutta mikään ei tunnu täsmäävän siihen armottomaan täsmällisyyteen jolla prätkä ohjautuu vastaohjausperiaatteella.)

Prätkän massa, pyörivät voimat ja renkaiden suuri leveys toki asettavat prätkälle erilaisia ominaisuuksia kuin polkupyörille.

Pystypyörällä myös vastaohjauksen pakollinen tarve on melko ilmeinen kunhan sen ensin tiedostaa. Liike on toki pieni ja todella nopea verrattuna prätkän vastaavaan. Ja nopeuksien ollessa pienet ja kiekkojen kevyet ei hyrrävoimia juuri ole ja massaan ei voi "nojata".

Mutta yllätyksekseni vastaohjaus on hyvin ilmeinen myös SWB nojakissa! Kunhan ensin alun horjahteluun tottui. Nimittäin etuputken pitkä etuylitys korostaa vastaohjauksen liikettä silmissä. Ja pieni etupyörä tekee nojaavasta vastaohjausliikkeestä paljon tuntuvamman. Edestakaisin kiemurrellessa liike sekottuu toiseen, ja vastaohjausta ei huomaa, samoin huterasti ajettaessa alun epätasapainossa. Mutta sitten kun ajamiseen tottuu ja ajaa hyvin suoraan, ja sitten aloittaa kaaren, niin vastaohjaus on täysin ilmiselvä: ensin pitää heittää keulaa (etuputkea) väärään suuntaan ja pyörä lähtee kallistumaan kääntöä vastaan, ja sen jälkeen nojataan mutkaan. Nojakissa tosin pitää ohjata myös mukaan mutkaan (en tiedä miksi), kun taas prätkässä sitä ei juuri oikeastaan koskaan tehdä paitsi ryömitettäessä. Liekö mataluuden ja kapean pienikokoisen eturenkaan, vai hitaamman nopeuden ansiota?

Tajuamattani kuvailinkin tunnetta puoliskolle että mutkiin mennään "lantio edellä" joka tietysti tarkoitti sitä että ensin ohjataan etuputki väärälle puolelle, ja sitten nojataan käännökseen mukaan, jolloin fiilikseksi jää ettei kurviin mennä jalat edellä, vaan jokin "lantio" ensin. Sitten jos jatkaa kiemurtelua, häviää vastaohjausfiilis.

Ilmiö on ihan tajuttoman selvä, koska se on niin paljon korostunut pystypyörään verrattuna.

PS: millaisias pythonit tässä mielessä ovat?

[jviirret]

Vastaohjaus tuli tutuksi tosiaan moottoripyöräpuolelta, nojakilla olen niin vähän nopeita mutkia ajanut etten ole edes asiaa ajatellut. Moottoripyörissä renkaiden lisäksi moottorissa paljon vinhasti pyöriviä hyrrävoiman aiheuttajia, pl. bokserimoottorit.
Python toimii mun mielestä ilman vastaohjausta. Siinä kallistuminen vaikuttaa ohjaukseen paljon enempi suuremman jätön ansiosta, Jalat ovat aika tunnottomat aistimaan pyörän omaa tahtoa(ainakin aluksi) ja niiden paino lepää kääntyvän osan päällä. Mutta niinkuin sanottu, nopeita mutkia ei ole, työmatkan mutkiin kyllä kerkeää mukaan ilman vastaohjausta.

Jukka

[Mustasudenkorento]

Polkupyörälläkin olen tuota huvikseni kokeillut mutta ei se oikein toimi noissa meikäläisen alle 30 vauhdeissa...
Tai toimii mutta se on juuri niin kuin Tkorho sanoi,

Liike on toki pieni ja todella nopea

niin ei se minusta kyllä herätä samanlaista luottamusta polkupyörällä kuten se tekee moottori pyörällä..

En kyllä tiedä toimiiko se "halutulla" tavalla polkupyörällä nopeammissakaan vauhdeissa.
Kysymys kai onkin riittääkö polkupyörässä nuo hyrrävoimat kun rengas on niin kevyt..

[Teemu Kalvas]

Nojakissa tosin pitää ohjata myös mukaan mutkaan (en tiedä miksi), kun taas prätkässä sitä ei juuri oikeastaan koskaan tehdä paitsi ryömitettäessä. Liekö mataluuden ja kapean pienikokoisen eturenkaan, vai hitaamman nopeuden ansiota?

SWB:ssä on kuskin jalkojen massaa etupyörän etupuolella, ja kun itse pyörä ei paina oikeastaan mitään, tämä tekee keskipakoisvoiman vaikutuksesta aika erilaisen kuin pystypyörillä (joihin moottoripyörätkin kuuluu). Toki osittain tuo johtuu ihan nopeudesta.

[Bysmyyr]

Minä ainakin henkilökohtaisesti omalla shockproof 559 :silläni vastaohjauksella pääasiassa lähes aina yli 20km tuntivauhdissa. Se tuntuu luontevalta kun oppii. Isoin ero pystypyörään on se että pitää kääntää sarvia halutun kallistuksen suuntaan, kuin pystypyörässä on toisinpäin.

Voiko selittää epäselvemmin?

[puheseppo]

Kaikista järkevin tapa on minulle ohjata kallistelemalla ja maastopyörällä talviajossa takajarrun käyttö kallisteluun mukaan. Kaikki muu ohjailu on mielestäni pyörän eteenpäin pyrkivän voiman vastustelua.

[TKorho]

Puheseppo, tuo onkin se normaalein käsitys vastaohjauksesta. Mutta se on sinänsä väärin että ensin sinä asetat vastaohjauksella kallistuksen, ja sen JÄLKEEN sitten menet sen kallistuksen mukana. Myönnetään että polkupyörässä nuo ilmiöt ovat niin kepoisia ja nopeita ettei niitä meinaa ymmärtää - mutta oikeasti juuri muuta tapaa ei ole ohjata. (Pystypyörällä pystyy kyllä ohjaamaan ilman käsiä, ja se menee painolla. Tosin sekin aiheuttaa samat liikkeet sarvissa...)

Vastaohjaus on hieman teoreettista keskustelua "vain ajamisen sijaan", mutta prätkäpuolelta olen oppinut että sillä on myös sovellusmahdollisuuksia, ja toisaalta ymmärtää vähän pyöräänsä paremmin, joka jossain toisessa tilanteessa saattaa sitten ollakin hyvä apu hallinnassa.

[Mustasudenkorento]

Vastaohjaus on hieman teoreettista keskustelua "vain ajamisen sijaan", mutta prätkäpuolelta olen oppinut että sillä on myös sovellusmahdollisuuksia, ja toisaalta ymmärtää vähän pyöräänsä paremmin, joka jossain toisessa tilanteessa saattaa sitten ollakin hyvä apu hallinnassa.

Niin no prätkä puolella tämä on mielestäni huomattavasti tärkeämpi asia hallita.
jos ei osaa vastaohjausta niin saataa törmätä johonkin sellaiseen jonka vastaohjauksella olisi voinut vielä väistää..

Vastaohjauksen sisäistäminen kuitenkin kai vaatii hieman mietimistä, itsellä se ei ainakaan ilman opetusta tullut luonnostaan...
Vähän kuten Doc Hudson sanoisi "käänny oikealle jotta pääset vasemmalle."

[jori]

Vähän kuten Doc Hudson sanoisi "käänny oikealle jotta pääset vasemmalle."

Minä taas sanoisin "Käännä oikealle, jotta pääset vasemmalle."

TKorho puhuu viisaita sanoja. En tiedä mitä on tapahtunut, mutta vielä kymmenen vuotta sitten moottoripyöräpiireissäkin käännettiin yleisesti "pyörää kallistamalla". Moottoripyörällä tuo kallistaminen painoa siirtämällä on teoriassa mahdollinen, kunhan vauhti on riittävän kova, koska kovassa vauhdissa hyrrävoimat ovat niin suuria, että nopea painon siirtäminen pyörän päällä on mahdollinen hyrrävoimaa vastaan ponnistaen. Ilman hyrrävoimaahan painon siirtäminen pyörän päällä ei ole mahdollista. Pyörä vain kallistuu, mutta painopiste ei sivusuunnassa liiku. Tätä voi kokeilla paikallaan seisovalla pyörällä. Jos painon siirtäminen olisi mahdollista, pyörää olisi helppo pitää pystyssä siirtelemällä vain painoaan tukipisteen puolelta toiselle. Jostainhan sitä täytyy ponnistaa painoa siirtääkseen. Hyrrävoimia vasten voi vähän ponnistaa, mutta tämä on kuitenkin myös moottoripyörällä auttamattoman hidas tapa saada pyörä kallelleen. Käytännössä kaikkia kaksipyöräisiä aina vastaohjataan kallistuksen aikaansaamiseksi.

Ehkä asia on helpompi käsittää ajattelemalla rinnakkaispyöräistä kaksipyöräistä. Tällainen Segway kallistuu, kun pyörän moottorit ajavat säätöautomatiikan ohjaamana tukipisteen ensin vastakkaiselle puolelle, ja vasta tämän jälkeen kiihdyttävät ajoneuvon vauhtiin tai vauhdista pois.

Ideahan tässä vastaohjauksessa on siirtää tukipistettä painopisteen alta pois, jolloin painopiste lähtee kaatumaan alamäkeen tukipisteestä pois päin. Tätä voi demota pitkällä kepillä, jota pidetään kämmenellä pystyssä liikuttamalla kämmentä nopeasti havaittuun kepin kaatumissuuntaan -siis siirtämällä tukipiste takaisin painopisteen alle. Jos tämä keppi halutaaan kaataa johonkin nimenomaiseen suuntaan, täytyy tyvi siirtää tasan vastakkaiseen suuntaan, ja kas, keppi kaatuu haluttuun suuntaan. Tällaista mekanismia sanotaan käännetyksi heiluriksi ja kaksipyöräinen ajoneuvo on myös aina tällainen. Kaksipyöräisellä tukipistettä liikutellaan sivusuunnassa ajoneuvon vauhtia hyväksi käyttäen ohjaamalla etupyörän avulla tukipiste haultulle puolelle painopisteen alapuolella.

Jori

[optimistx]

...
Kaksipyöräisellä tukipistettä liikutellaan sivusuunnassa ajoneuvon vauhtia hyväksi käyttäen ohjaamalla etupyörän avulla tukipiste haultulle puolelle painopisteen alapuolella.

Jori

Onko siis hiekkatiellä kääntyessä kiekkojen jäljet sen näköiset, että ennen oikealle menevää mutkaa pyöräilijä on ensin kiepsauttanut etupyörän vasemmalle ja vasta sitten oikealle? En huomaa enkä muista tehneeni luonnostaan koskaan niin. Yritin joskus tutkia tätä vastaohjausta kääntämällä tietoisesti ohjaustankoa ensin 'väärin', mutta tuntui koko homma aivan tarpeettomalta pelleilyltä, ja päätin, etten ollut ymmärtänyt asiaa ja jatkoin vanhaan tapaan. Olisi kyllä kiva ymmärtää tämä asia perin pohjin niin, että osaisi vaikka ohjelmoida kaksipyöräisellä itsekseen ajelevan tietokoneen.

[Teemu Kalvas]

Tarkimmin nuo renkaiden jäljet näkee kun ajaa märillä renkailla kuivalla asfaltilla. Ja kyllä, se alun väärältä puolelta kiepautus näkyy tuolloin hyvin, jos vauhti ei ole kovin suuri. Kovemmassa vauhdissa sitä heittoa tarvitaan tosi vähän, ja se tulee niin pitkän matkan ajalta, ettei sitä enää samalla tavalla näykään.

Luulen, että ihmisellä on niin paljon kovakoodattua hermostotukea tällaiseen, että asian tietoinen mallintaminen ei ole millään tavalla oleellista. Ihmiset osaavat ajaa pyörää tietämättä mitä tekevät. Pelkästään kahdella jalalla pystyssä pysymiseen tarvitaan suunnilleen samat algoritmit, joten ne on järjestyneet ihan evoluution avulla.

Tuo pyörää ajavan robotin toteuttaminen on minullakin käynyt joskus mielessä. Luultavasti siinä tulisi kerrattua nämä asiat aika perusteellisesti, ennenkuin se oikeasti toimisi.

[jori]

Onko siis hiekkatiellä kääntyessä kiekkojen jäljet sen näköiset, että ennen oikealle menevää mutkaa pyöräilijä on ensin kiepsauttanut etupyörän vasemmalle ja vasta sitten oikealle?

Kyllä sen tosiaan näkee jäljistä. Kokeile seuraavaa: Kaada tyhjälle kentälle, esim. parkkipaikalle ämpärillinen vettä lätäköksi, tai mene sinne sopivasti sateen jälkeen, kun kenttä on muuten kuiva, mutta jäljellä on lätäkkö. Mene itse seisomaan lätäkön taakse n. kymmenen metrin päähän ja pyydä kaveria ajamaan sinua kohti lätäkön läpi. Lätäkön jälkeen pyörä tietysti jättää märkää jälkeä asfaltille. Kun pyörä on ylittänyt lätäkön, näytä viime tingassa käsimerkillä hänelle, kummalta puolelta hänen pitää ohittaa sinut. Jäljistä on helppo nähdä, miten etupyörä koukkaa vasemman kautta ohittaakseen sinut oikealta, ja oikealta ohittaakseen vasemmalta. Vaihtele ohituspuolta satunnaisesti, että kaveri ei pääse arvaamalla väistösuuntaa ja antamaan pyörän kallistua jo aiemmin. Nopeutta on hyvä olla niin paljon, ettei varsinainen vastaohjaus sekoitu tasapainokiemurteluun, muttei liikaa, ettei käy vaaralliseksi.
Sitä robottia varten kannattaa kerrata aihe: käännetty heiluri / Inverted pendulum

Jori

[Teemu Kalvas]

Ilman käsiä ajamiseen ei myöskään tarvita pystypyörää. Joissain kokeellisissa nojakeissa toki on niin ihmeellinen ohjausgeometria että niillä on lähes mahdoton ajaa ilman käsiä, mutta ainakin Fierolla pystyy ihan hyvin ajamaan koskematta mihinkään. Pyörän kääntämiseen riittää pieni pään kallistus, paljon pienemmillä liikkeillä ohjautuu kuin pystypyörä.

[jori]

quote="Teemu Kalvas" Pyörän kääntämiseen riittää pieni pään kallistus, paljon pienemmillä liikkeillä ohjautuu kuin pystypyörä.[/quote]

Sehän se syy onkin. Nojapyörä on mataluutensa takia niin ärhäkkä kallistumaan, että ilman käsiä ajaminen on huomattavasti hienovaraisempaa toimintaa kuin pystypyörän. Ei onnistu samalla motoriikalla, kuin pystärin kädettä ajo, vaan vaatii oman harjoittelunsa. Pystärissä saman rungon kallistuskulman aikaansaamiseksi täytyy lantiota siirtää paljon enemmän, kuin nojapyörässä, jossa vastaavan kallistuksen tuottava lantion liike on vain millejä, tai kuten Teemu sanoi pelkkä vino hymy. Sylissä oleva ohjainkannattimen paino, alaohjauksen vivuston hitaudet ja kitkat sotkevat vielä entisestään kädetönnä ajon mekaniikkaa. Siksi nojapyörällä niin harva ajaa ilman käsiä, vaikka harvoin siihen mitään fysikaalista estettä on.

Jori

[TKorho]

Moottoripyöräpuolella tuo painolla ohjaamisen legenda saattoi jäädä vähän taakse siitä että joku englantilainen (?) rakensi ns. "bullshit machine":en. Se on prätkä jossa on erillinen kiinteä lisätanko, johon on lisätty toiset kaasukontrollit (että pyörä ei pysähdy). Ja sillä ei kuulemma juuri kukaan saa mitään ohjausta aikaiseksi... Eli oikeaan kääntyvään tankoon on tartuttava. Joku prätkäkouluttaja oli saanut koko ison parkkipaikan kokoisen käännöksen tehtyä, mutta muut ei juuri mitään.
Ergo: ei sitä oikeasti painolla voi ohjata. Fiilis on kyllä pyörän mukana nojailu, mutta se aloitetaan kuitenkin etupyörällä.

No, polkupyörissä tiedämme että painolla ohjaus kuitenkin onnistuu. Mutta se tapahtuu silti tuolla vastaohjausperiaatteella. Suurin kummastukseni on lähinnä se että miksi prätkässä oikeastaan ei ohjata mutkaan sisään ollenkaan, vaan vastaohjaamalla alkusuuntaa vastaan pyörä päinvastoin nostetaan takaisin pystyyn ja suoraan. Pitäisi olla jotain kulma-antureita ja prätkän liikkeen mittaus että näkisi kääntyykö ratti koskaan myötäsuuntaan. Ei se ainakaan maantiellä siltä tunnu, vaan aina mutkassa painan sisäpuolen kahvasta eteenpäin. Fiilis on että etupyörä kinnaisi vähän ulkosuuntaan koko ajan (hyvin vähän). Prätkässä tuohon ohjausgeometriaan vaikuttaa varmasti paljon myös eturenkaan varsin suuri paksuus, jolloin jo pelkästään se aiheuttaa tukipisteen siirtymistä kallistettaessa.

Toki ihan ryömitettäessä - esim yritettäessä minimaalisen pientä silmukkaan - ratti kääntyy myös sisään. Sama siis polkupyörissä. En tiedä riittääkö vain nopeus selitykseksi eroksi tuosta fiiliksestä sisäänohjaamisesta tai sen puuttumisesta.

Pyöräähän - myös mun Nazca Exploreria - voi ohjata myös talutettaessa kallistamalla, ilman että tangosta pitää kiinni. Siinä kallistan selkeästi haluttuun suuntaan, mutta en ole kiinnittänyt huomiota mihin tanko kääntyy missäkin kohden. Sen olen huomannut että taluttaessa joskus auttaa paljon kun "väännän" selkänojasta pyörää kääntymään siihen suuntaan mihin haluan. Kävelynopeudessa kun pyörää pitää kallistaa paljon että saisin sen pakotettua mihin haluan. Silloin se vääntäminen saattaa olla pakollistakin.