第1个回答 2022-12-19
1、无论是人骑行的情况，还是无人状态下的自行车，对平衡保持最为关键的就是车把的转角。车把的转动会导致行驶轨迹曲率半径发生改变，由离心力的作用自动扶正车体。举个简单例子，如果大家留意一下，在直线行驶时，当你发现自行车有想左倾倒的趋势时，你会自动向左转动车把，这时车瞬间向左做圆周运动（曲率半径很大，不易察觉），此时车体由于惯性会向右摆。而后车体重心投影又落回两轮接地点的连线之上，这次平衡算是基本恢复了。
2、再说说无人状态下自行车自动平衡的原理。首先从运动学和动力学角度看，自行车算的上是个复杂的系统，各部分的运动牵连关系比较复杂，两轮对地面又有非完整约束（Nonholonomicconstraints，在不考虑轮胎打滑的时候）。在这种前提下并不做简化时，无法写出拉格朗日方程的显式形式，自然对平衡恢复力矩的分析也较为复杂。第一个回答者提到的《科学》中的论文就讨论的这样一件事。他们在尽可能保证模型精确的情况下，在理论上分析了可能影响平衡的各种因素，最终得出之前说的车把转动的影响是主导。另一方面，一些实验也证明了其他因素是可以忽略的。
第2个回答 2024-08-28
理论上陀螺效应是可以影响骑自行车平衡的保持。骑行时陀螺效应存在理论上只有利于保持平衡，却不利于打破平衡尤其是转弯的时候，转弯的时候前、后轮的旋转轴方向都要改变的，
人力独轮车或自行车自我平衡功能（比如陀螺效应）虽然有时是有利于平衡的保持，骑行者骑人力独轮车或自行车是为了实现主观的骑行目标，人力独轮车或自行车自我平衡的保持结果和骑行者主观骑行目标相同的很少，在平衡的保持结果和骑行者主观骑行目标冲突时就需要打破人力独轮车或自行车自我平衡功能，这时就必须依靠骑行者（或者AI智能系统）的主动控制作用，所以在人力独轮车或自行车骑行中骑行者（或者AI智能系统）的主动控制作用很重要。
“自行车为什么不倒”问题困扰了科学家两百年：为什么自行车骑行不会倒一直没搞明白。在研究电动独轮车AI算法的时候发现电动独轮车和人力独轮车在加速、减速、失衡纠正、转向时遵循的物理学理论都是相同的，实际控制过程逻辑也是相同的，仅仅是控制主体不同电动独轮车的控制主体是传感器和微电脑而人力独轮的控制主体是骑行者。以日常生活行为中物理学基本规律是必须遵守的客观规律为前提原则，用物理学力学和控制论基础知识深入分析证实自行车（人力独轮车）玩家学习过程中心理与行为动作过程。
在研究自行车骑行过程中骑行者的行为控制过程，用成熟的物理学矢量法则、控制论、系统科学、计算机科学求证在骑自行车活动中骑行者的行为控制过程及相关的心理活动内容。用物理学基础知识，证实骑自行车过程和发射卫星过程物理学抽象的运动控制本质是相同的都是物体运动和姿态控制过程。客观上物体运动时由前一种运动状态向后一种运动状态变换必须先打破前一种运动状态的平衡，提出了骑行者学会了骑自行车的结果不仅仅学会了如何控制自行车骑行时的平衡，一定还学会了如何打破自行车骑行时的平衡。