自動(dòng)駕駛,已經(jīng)確定將是我們未來(lái)交通的主要承載方式。我們也知道,在通往自動(dòng)駕駛的道路上,電動(dòng)是唯一的選擇,但是電動(dòng)車具體如何完美實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,爭(zhēng)議很大。
我們的判斷是,未來(lái)的自動(dòng)駕駛,一定有輪轂電機(jī)一席之地。
輪轂電機(jī),就是將一個(gè)電機(jī)整合到汽車輪轂內(nèi),使汽車輪轂具有動(dòng)力、傳動(dòng)和制動(dòng)功能,成為一個(gè)獨(dú)立的動(dòng)力單元。
輪轂電機(jī)是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車分布式驅(qū)動(dòng)的核心技術(shù),分布式驅(qū)動(dòng)的意義,號(hào)稱“中國(guó)輪轂電機(jī)第一人”呂超的這么總結(jié),“這如同喬布斯認(rèn)為點(diǎn)擊屏幕一定要用手指,而不是用觸屏筆一樣,是最直接、最高效的驅(qū)動(dòng)方式。”
電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)方式有兩種,集中式和分布式。其中分布式驅(qū)動(dòng)又分為輪邊電機(jī)驅(qū)動(dòng)和輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)。集中式,就是現(xiàn)在絕大部分電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)方式,電機(jī)放置在底盤上,通過(guò)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)車輪運(yùn)轉(zhuǎn),通常一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)車輪或者作為整車四個(gè)車輪的動(dòng)力來(lái)源。輪邊驅(qū)動(dòng)屬于分布式驅(qū)動(dòng),一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)車輪,但是電機(jī)并沒(méi)有集成到車輪內(nèi),而是通過(guò)傳動(dòng)電機(jī)輸出軸連接到車輪上。
輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)則是將電機(jī)集成到車輪內(nèi),徹底實(shí)現(xiàn)車輪自驅(qū)動(dòng),是分布式驅(qū)動(dòng)的最終形式。
關(guān)于分布式驅(qū)動(dòng),還有內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的方案,電機(jī)具體還有永磁同步、交流異步電機(jī)等等不同的選擇,相關(guān)的技術(shù)路徑我們今天不再贅述。我們要確定的問(wèn)題在于,為什么說(shuō),通過(guò)輪轂電機(jī)實(shí)現(xiàn)的分布式驅(qū)動(dòng),是自動(dòng)駕駛的終極解決方案呢?
因?yàn)樽詣?dòng)駕駛需要汽車能夠?qū)崿F(xiàn)足夠多的運(yùn)動(dòng)方式,只有分布式驅(qū)動(dòng)能夠完成這一點(diǎn)。
分布式驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了四個(gè)車輪每個(gè)車輪的單獨(dú)控制,每個(gè)車輪都可以做出360度的運(yùn)動(dòng),可以完成你能想象到的,一個(gè)四方體的盒子在平面上所能實(shí)現(xiàn)的所有動(dòng)作軌跡。
只有實(shí)現(xiàn)分布式驅(qū)動(dòng),才能夠?qū)C(jī)械的復(fù)雜度等量代換為代碼的復(fù)雜度,用降維思路解決自動(dòng)駕駛問(wèn)題,將人從駕駛這種重復(fù)性勞動(dòng)中徹底解放出來(lái)。
用機(jī)械實(shí)現(xiàn)一個(gè)單獨(dú)的功能并不難,但在一個(gè)機(jī)械平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能,其復(fù)雜度就會(huì)有指數(shù)性的上升。我們數(shù)學(xué)上典型的解題思路是“升維思考,降維解題”,就是用更高的維度去理解問(wèn)題,看透事物的本質(zhì),把事物分解成最基本的組成,然后用降維的方法來(lái)解決問(wèn)題,化復(fù)雜為簡(jiǎn)單。這個(gè)升維的思路,也就是馬斯克常說(shuō)的“第一性原理”。
用純機(jī)械來(lái)實(shí)現(xiàn)組合機(jī)械功能難度異乎尋常的大,那不妨換一條路徑。用代碼生成控制軟件,通過(guò)操作電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械來(lái)實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械功能。這樣就將復(fù)雜的機(jī)械功能轉(zhuǎn)換變成幾行代碼的寫作,難度下降了N個(gè)數(shù)量級(jí)。
代碼與機(jī)械功能之間的連接,就是電機(jī)。因?yàn)殡姍C(jī)可以用非常小的誤差實(shí)現(xiàn)機(jī)械功能,以我們常用的17位伺服電機(jī)為例,用脈沖來(lái)控制電機(jī)運(yùn)動(dòng),每131072個(gè)脈沖轉(zhuǎn)一圈,也就是最小精度是360/131072=0.0027度,定位誤差可以達(dá)到0.001毫米。
這是一個(gè)代碼改變世界的時(shí)代。代碼驅(qū)動(dòng)電機(jī),電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械,這個(gè)冰冷的世界就這么變得眉清目秀了起來(lái)。