แปลง OneWheel เป็นรถรางจิ๋ว วิ่งบนรางได้จริง

OneWheel ธรรมดาก็เป็นยานพาหนะที่มีโครงสร้างไม่เหมือนใครอยู่แล้ว แต่โปรเจกต์นี้พาแนวคิดไปไกลกว่าเดิม ด้วยการดัดแปลงบอร์ด OneWheel ให้จากเดิมที่ขับเคลื่อนด้วยล้อกลางเพียงล้อเดียว กลายเป็นยานพาหนะขนาดเล็กที่สามารถวิ่งตามรางรถไฟได้

สิ่งที่น่าสนใจไม่ได้อยู่แค่ภาพของ OneWheel ที่กำลังแล่นบนราง แต่อยู่ที่วิธีคิดเชิง Mechanical Design: ตัดปรับเฟรมเดิม ย้ายตำแหน่งมอเตอร์ เพิ่มเพลาและล้อเหล็ก ก่อนเปลี่ยนระบบส่งกำลังให้มอเตอร์ไปขับเพลาผ่าน Sprocket และ Chain Drive

OneWheel ที่ถูกดัดแปลงสำหรับวิ่งบนรางรถไฟ
OneWheel Rail Rider โปรเจกต์ดัดแปลง OneWheel ให้ใช้เพลาและล้อเหล็กสำหรับวิ่งตามราง ภาพจากวิดีโอโปรเจกต์ต้นฉบับ
Key Takeaways
  • โปรเจกต์เริ่มต้นจาก Stock OneWheel และดัดแปลงโครงสร้างทางกลของตัวบอร์ด
  • เฟรมถูกตัดปรับ และใช้ CNC-cut mounts เพื่อยกมอเตอร์ขึ้นเหนือ Deck
  • ล้อเดิมถูกแทนที่ด้วย Steel Rail Wheels ที่ติดตั้งบน Axle
  • Motor Housing ถูกกลึงด้วย Lathe เพื่อเพิ่ม Clearance
  • กำลังจากมอเตอร์ถูกส่งผ่าน Bike Sprocket และ Chain ไปยังเพลาล้อราง
  • Source ไม่ได้ระบุรุ่น OneWheel, Gear Ratio, ความเร็ว, Battery Specification หรือขนาดชิ้นส่วน

OneWheel Rail Rider คืออะไร?

แนวคิดของโปรเจกต์นี้ค่อนข้างตรงไปตรงมา: นำ OneWheel ที่เดิมออกแบบให้ผู้ขี่ยืนบน Deck และใช้ล้อขนาดใหญ่ตรงกลางในการเคลื่อนที่ มาปรับโครงสร้างใหม่ให้สามารถวางและเคลื่อนที่ไปตามรางได้

แต่การเปลี่ยนจากพื้นถนนมาเป็นรางไม่ได้หมายถึงแค่เปลี่ยนล้อ เพราะตำแหน่งของ Motor, Axle และระบบส่งกำลังต้องถูกจัดใหม่ด้วย จึงกลายเป็นโปรเจกต์ที่ผสมทั้งงาน Fabrication, Machining และแนวคิดเรื่อง Drivetrain เข้าไว้ด้วยกัน

จุดสำคัญ: โปรเจกต์นี้ไม่ได้เปลี่ยน OneWheel ให้เป็นรถไฟเต็มรูปแบบ แต่เป็นการนำ Hardware เดิมมาดัดแปลงโครงสร้าง เพื่อสร้าง Rail Rider ขนาดเล็กสำหรับทดลองแนวคิด

จาก OneWheel เดิม ต้องเปลี่ยนอะไรบ้าง?

จากข้อมูลของ Hackaday การดัดแปลงหลักเกิดขึ้นกับโครงสร้างทางกล โดยยังนำองค์ประกอบจาก OneWheel เดิมมาใช้งานต่อ

1. ตัดและปรับ Stock Frame

Stock OneWheel Frame ถูก Section หรือแบ่งและตัดปรับโครงสร้าง เพื่อเปิดพื้นที่สำหรับระบบใหม่ที่จะเข้ามาแทนตำแหน่งล้อเดิม

Source ไม่ได้ให้ Dimension, แบบตัด, CAD หรือรายละเอียดตำแหน่งการตัด จึงไม่สามารถระบุขนาดสำหรับสร้างตามได้อย่างถูกต้องจากบทความนี้เพียงอย่างเดียว

2. ยก Motor ขึ้นเหนือ Deck

มีการผลิต Mount ด้วย CNC และติดตั้งไว้บริเวณกลางเฟรม เพื่อยก Motor ขึ้นเหนือ Deck ทำให้พื้นที่เดิมตรงกลางสามารถใช้กับโครงสร้าง Axle ของล้อรางได้

3. เปลี่ยนจากล้อกลางเป็น Steel Rail Wheels

โปรเจกต์ใช้ Steel Rail Wheels ที่หาได้จาก eBay และติดตั้งล้อเข้ากับ Axle โดยเพลาถูกวางผ่านบริเวณที่เดิมเป็นตำแหน่งของล้อกลาง OneWheel

ส่วนของระบบ การเปลี่ยนแปลงที่ Source ระบุ
Frame Stock Frame ถูก Section / ตัดปรับ
Motor Mount ใช้ CNC-cut mounts เพื่อยก Motor ขึ้นเหนือ Deck
ล้อ ใช้ Steel Rail Wheels แทนระบบล้อกลางเดิม
Axle ติดตั้งผ่านบริเวณตำแหน่งล้อกลางเดิม
Motor Housing กลึงด้วย Lathe เพื่อเพิ่ม Clearance
Power Transmission Bike Sprocket + Chain Drive ไปยัง Axle

ระบบส่งกำลังใหม่ทำงานอย่างไร?

จุดที่น่าสนใจที่สุดสำหรับสาย Maker น่าจะเป็นการเปลี่ยนวิธีส่งกำลัง เพราะเมื่อ Motor ไม่ได้ทำหน้าที่เป็นล้อกลางโดยตรงเหมือนเดิม ก็จำเป็นต้องมีวิธีนำแรงหมุนไปขับ Axle ที่ติดล้อรางแทน

Motor  →  Bike Sprocket  →  Chain  →  Axle  →  Steel Rail Wheels

ตาม Source มีการติด Bike Sprocket เข้ากับระบบมอเตอร์ แล้วใช้ Chain Drive ส่งกำลังต่อไปยัง Axle ของล้อราง

วิธีนี้ทำให้ Motor สามารถถูกย้ายออกจากตำแหน่งเดิม แต่ยังนำแรงหมุนไปใช้งานกับเพลาใหม่ได้

ข้อมูลที่ Source ไม่ได้ระบุ: จำนวนฟันของ Sprocket, Gear Ratio, Chain Size, รอบมอเตอร์, Torque, Bearing, ขนาดเพลา และความเร็วของยานพาหนะ ดังนั้นบทความนี้จะไม่ประมาณค่าหรือแนะนำขนาดชิ้นส่วนเหล่านี้

ทำไม Motor Housing ต้องถูกกลึง?

Source ระบุว่า Motor Housing ถูกนำไป Turn Down ด้วย Lathe หรือกลึงลดเนื้อบางส่วน เพื่อให้มี Clearance ที่เหมาะสมกว่าเดิม หลังจากตำแหน่งของ Motor และระบบรอบข้างถูกเปลี่ยน

ประเด็นนี้สะท้อนเรื่องสำคัญของงานดัดแปลง Hardware: เมื่อย้าย Component เดิมไปอยู่ใน Architecture ใหม่ รูปทรงหรือพื้นที่ที่เคยพอดีในผลิตภัณฑ์เดิม อาจไม่เหมาะกับโครงสร้างใหม่อีกต่อไป

อย่างไรก็ตาม Source ไม่ได้ให้ Dimension ก่อนและหลังกลึง รวมถึงไม่ได้ระบุค่าการตัดหรือขั้นตอน Machining จึงไม่ควรนำข้อมูลจากบทความนี้ไปใช้เป็น Drawing สำหรับผลิตชิ้นส่วนโดยตรง

เครื่องมือที่ปรากฏในโปรเจกต์

งานนี้ไม่ใช่แค่การถอดประกอบด้วยเครื่องมือพื้นฐาน เพราะ Hackaday กล่าวถึงเครื่องมือด้าน Fabrication และ Machining หลายประเภท

  • CNC — ใช้เกี่ยวข้องกับการผลิต Mount สำหรับยก Motor
  • Lathe — ใช้กลึง Motor Housing เพื่อเพิ่ม Clearance
  • Hydraulic Press — ถูกกล่าวถึงในบริบทของเครื่องมือที่ช่วยให้งานออกมาดูเป็นงาน Fabrication แบบมืออาชีพ

Hackaday ตั้งข้อสังเกตว่า Maker ทุกคนคงไม่ได้มี Hydraulic Press หรือ CNC อยู่ที่บ้าน และมองว่าแนวคิดในลักษณะเดียวกันอาจประยุกต์ด้วยวิธีอื่นได้ แต่ Source ไม่ได้ให้ Alternative Build Method แบบ Step-by-Step

ดังนั้นบทความนี้ไม่ควรถูกมองเป็น Fabrication Guide: ไม่มี Drawing, Tolerance, Material Specification, Cutting Dimension หรือค่าการ Machining เพียงพอสำหรับสร้างตามโดยตรง

ดู OneWheel วิ่งบนรางจริง

ถ้าอ่านโครงสร้างแล้วยังนึกภาพไม่ออก วิดีโอต้นฉบับช่วยให้เห็นว่าหลังดัดแปลงแล้ว ตัว OneWheel Rail Rider มีหน้าตาและการเคลื่อนที่บนรางอย่างไร

เปิดวิดีโอ Onewheel on abandoned train tracks บน YouTube

โปรเจกต์ Rail Rider ไม่ได้มีแค่แบบเดียว

แนวคิดนำยานพาหนะขนาดเล็กมาวิ่งบนรางไม่ใช่เรื่องใหม่ และ Hackaday เองก็เชื่อมโยงโปรเจกต์นี้กับตัวอย่าง Rail Rider อื่น เพื่อให้เห็นว่าปัญหาเดียวกันสามารถถูกแก้ด้วย Hardware และ Architecture ที่แตกต่างกันได้

ตัวอย่างหนึ่งคือรถไฟฟ้าขนาดเล็กสำหรับวิ่งบนราง ส่วนอีกตัวอย่างเป็น Rail Cart ในรูปแบบ Minimalist กว่า แต่ทั้งสองเป็นคนละโปรเจกต์กับ OneWheel Rail Rider จึงไม่ควรนำ Specification ของแต่ละงานมารวมกัน

ดูโปรเจกต์ Quirky Electric Car Rides The Rails

ดูโปรเจกต์ Cart Cruises Abandoned California Rail

ก่อนคิดจะลอง ต้องรู้เรื่องนี้ก่อน

คำเตือนเรื่องรางรถไฟ: อย่าตัดสินจากสภาพภายนอกว่ารางที่ดูร้างหรือไม่มีรถไฟผ่าน สามารถเข้าไปใช้งานได้โดยอัตโนมัติ Source ต้นฉบับเตือนให้ตรวจสอบว่ารางเป็นเส้นทางที่เลิกใช้งานจริง หรือได้รับสิทธิ์ / การอนุญาตที่เหมาะสมก่อน

นอกจากเรื่องสิทธิ์ในการเข้าพื้นที่แล้ว โปรเจกต์นี้ยังเกี่ยวข้องกับ Motor, ระบบส่งกำลังด้วย Chain, Axle และยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่ ซึ่งล้วนสามารถสร้างอันตรายได้หากออกแบบหรือใช้งานไม่เหมาะสม

บทความต้นฉบับไม่ได้ให้รายละเอียดด้าน Brake System, Fail-safe, Protective Guard, Battery Safety หรือระบบควบคุม จึงไม่ควรอนุมานว่าระบบดังกล่าวมีอยู่เพียงเพราะต้นแบบสามารถวิ่งได้

Maker เรียนรู้อะไรจากโปรเจกต์นี้?

สิ่งที่น่าสนใจของ OneWheel Rail Rider คือมันไม่ได้เริ่มจากการออกแบบยานพาหนะใหม่ทั้งหมด แต่เริ่มจากคำถามว่า Hardware ที่มีอยู่แล้วจะถูกจัด Architecture ใหม่ได้แค่ไหน?

Reuse Hardware

แทนที่จะเริ่มด้วย Motor และ Platform ใหม่ทั้งหมด โปรเจกต์เลือก OneWheel เป็นฐาน แล้วดัดแปลงสิ่งที่จำเป็นเพื่อให้เหมาะกับโจทย์ใหม่

Mechanical Adaptation

การเปลี่ยนสภาพแวดล้อมจากพื้นปกติเป็นราง ทำให้รูปแบบของล้อ ตำแหน่งเพลา และพื้นที่สำหรับ Motor ต้องเปลี่ยนตามไปด้วย

Drivetrain Redesign

เมื่อ Motor ไม่สามารถอยู่ใน Architecture เดิมได้ การเพิ่ม Sprocket และ Chain กลายเป็นวิธีเชื่อม Motor เดิมเข้ากับ Axle ใหม่

Maker Insight: บางครั้งการทำ Prototype ไม่ได้เริ่มจาก “ต้องซื้อ Hardware อะไรเพิ่ม?” แต่อาจเริ่มจาก “ของที่มีอยู่แล้วจะถูกจัดระบบใหม่ให้ทำงานอีกแบบได้หรือไม่?”

แน่นอนว่าจากแนวคิดไปสู่เครื่องจริงยังต้องผ่านงานด้าน Mechanical Design, Safety และการทดสอบอีกมาก ซึ่ง Source ฉบับนี้ไม่ได้ให้รายละเอียดครบในระดับ Build Guide

FAQ: คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ OneWheel Rail Rider

1. OneWheel Rail Rider คืออะไร?

เป็นโปรเจกต์ดัดแปลง OneWheel ให้เปลี่ยนจากล้อกลางแบบเดิม มาใช้เพลาและ Steel Rail Wheels สำหรับเคลื่อนที่ไปตามราง

2. โปรเจกต์นี้ยังใช้ Motor ของ OneWheel เดิมหรือไม่?

Source ระบุว่ามีการยก Motor ขึ้นเหนือ Deck และมีการปรับ Motor Housing จึงยืนยันได้ว่าระบบยังนำ Motor ของตัว OneWheel มาดัดแปลงใช้งานต่อ

3. Motor ขับล้อรางโดยตรงหรือไม่?

ไม่ได้ขับผ่านตำแหน่งล้อเดิมโดยตรง Source ระบุว่ามี Bike Sprocket และ Chain Drive สำหรับส่งกำลังไปยัง Axle ของล้อราง

4. ทำไมต้องยก Motor ขึ้น?

Source ระบุว่ามี CNC-cut mounts ตรงกลางเพื่อยก Motor ขึ้นเหนือ Deck ขณะที่ Axle ใหม่ใช้พื้นที่บริเวณตำแหน่งล้อกลางเดิม

5. ทำไม Motor Housing ต้องถูกกลึง?

Source ระบุว่า Motor Housing ถูก Turn Down ด้วย Lathe เพื่อให้มี Clearance ดีขึ้น แต่ไม่ได้ระบุ Dimension หรือปริมาณเนื้อที่ถูกกลึงออก

6. OneWheel รุ่นไหนถูกใช้ในโปรเจกต์?

Source ไม่ได้ระบุรุ่นของ OneWheel จึงไม่ควรสรุปว่าเป็นรุ่นใดรุ่นหนึ่ง

7. OneWheel Rail Rider วิ่งได้เร็วเท่าไร?

Source ไม่ได้ระบุความเร็วสูงสุด ความเร็วที่ใช้ทดสอบ หรือ Performance ของระบบ

8. ใช้ Gear Ratio เท่าไร?

Source ไม่ได้ระบุจำนวนฟันของ Sprocket หรือ Gear Ratio จึงไม่สามารถคำนวณอัตราทดได้จากข้อมูลที่มี

9. มี CAD, Drawing หรือไฟล์ CNC ให้ดาวน์โหลดไหม?

Source ที่ใช้ในบทความนี้ไม่ได้ให้ CAD, Drawing หรือ Dimension ของ Mount และ Frame

10. จำเป็นต้องมี CNC และ Lathe หรือไม่?

ต้นแบบที่นำเสนอใช้ CNC และ Lathe และ Hackaday กล่าวถึง Hydraulic Press ด้วย แต่บทความไม่ได้ให้ Alternative Fabrication Method ที่สามารถใช้แทนเครื่องมือเหล่านี้แบบเป็นขั้นตอน

11. สามารถเอาไปทดลองบนรางรถไฟที่ดูร้างได้เลยหรือไม่?

ไม่ควรสรุปเช่นนั้น Source เตือนให้ตรวจสอบว่าเป็นรางที่เลิกใช้งานจริง หรือได้รับการอนุญาตที่เหมาะสมก่อนเข้าใช้งาน

12. โปรเจกต์นี้มี Source Code หรือ Firmware ให้แก้หรือไม่?

Source ที่ใช้ในบทความนี้ไม่ได้ให้ Source Code, Firmware หรือ Programming Tutorial เนื้อหาหลักเป็นการดัดแปลงโครงสร้างและระบบส่งกำลังทางกล

สรุป: จากบอร์ดล้อเดียว สู่ Rail Rider ด้วยการคิด Architecture ใหม่

OneWheel Rail Rider เป็นตัวอย่างที่ดีของการทำ Maker Project ที่ไม่ได้แก้ปัญหาด้วยการเปลี่ยน Hardware ทั้งชุด แต่เลือกนำ Platform เดิมมาจัดตำแหน่งและออกแบบระบบ Mechanical ใหม่

เฟรมถูกปรับเพื่อรองรับ Axle, Motor ถูกยกขึ้นเหนือ Deck, Housing ถูกกลึงเพื่อเพิ่ม Clearance และกำลังจาก Motor ถูกส่งผ่าน Sprocket และ Chain ไปยังล้อราง

แม้ตัวโปรเจกต์จะดูเรียบง่ายเมื่อเห็นมันวิ่งสำเร็จ แต่เบื้องหลังมีทั้งเรื่อง Mechanical Layout, Fabrication และ Drivetrain ที่ต้องทำงานร่วมกัน ซึ่งเป็นเหตุผลที่โปรเจกต์นี้น่าสนใจสำหรับคนชอบแกะ ดัดแปลง และทดลองสร้าง Hardware ในรูปแบบใหม่

โปรเจกต์นี้มีรายละเอียดเฉพาะ แนะนำอ่านต้นฉบับควบคู่กัน

บทความนี้สรุปเฉพาะข้อมูลที่ยืนยันได้จาก Source และไม่ได้เติม Dimension, Specification หรือขั้นตอน Fabrication ที่ต้นฉบับไม่ได้ระบุ

อ่าน Ride The Rails On A OneWheel ฉบับต้นฉบับจาก Hackaday

ดูวิดีโอ Onewheel on abandoned train tracks

References / แหล่งข้อมูลต้นฉบับ

มีไอเดีย Maker Project อยากต่อยอด?

ไม่ว่าจะเริ่มจาก Development Board, Sensor, Module หรืออยากหาอุปกรณ์สำหรับทดลอง Prototype ใหม่ ๆ สามารถดูอุปกรณ์สำหรับสาย Maker หรือสอบถามทีม Globalbyte เพื่อช่วยหาแนวทางที่เหมาะกับโปรเจกต์ได้

ช้อปสินค้า / บริการ เข้ากลุ่ม Community สอบถามผ่าน LINE OA
Disclaimer: บทความนี้เป็นการสรุปและเรียบเรียงจากแหล่งข้อมูลภาษาอังกฤษ อาจมีความคลาดเคลื่อน กรุณาตรวจสอบ Source ต้นฉบับก่อนลงมือทำ

โปรเจกต์นี้เกี่ยวข้องกับ Motor, Chain Drive, Axle, ชิ้นส่วนที่กำลังหมุน และยานพาหนะที่เคลื่อนที่ รวมถึงการใช้งานบนโครงสร้างราง ควรตรวจสอบความปลอดภัยและสิทธิ์ในการใช้พื้นที่ก่อนทดลองจริง

Source ไม่ได้ระบุรุ่น OneWheel, Motor Specification, Battery Specification, Gear Ratio, ความเร็ว, Runtime, Axle Dimension, Sprocket Size, Chain Size, CAD, Drawing, Material Specification หรือ Fabrication Dimension บทความนี้จึงไม่ได้สร้างหรือประมาณค่าข้อมูลเหล่านี้ขึ้นเพิ่มเติม

Blog posts