《流浪地球》运载车的操纵采用"方向球"是基于哪些考虑?

细节解读...

电影开篇的播报中逻辑自洽，有字幕提示"汽车方向球技术极大的减轻了驾驶重型车辆的身体负担，可以让更大年龄区间的驾驶员承担驾驶运载车的任务"，能够看出主要是因为重型车辆的转向所需人工操纵力矩大，而方向球能减轻操纵力度。



从观影效果来说，此前的科幻片中出现过球状机构控制运载工具的先例，方向球增加了运载车的科技感，看起来显得高大上。

重点想从“技术设定”层面来谈一下想法，采用方向球操纵车辆，推测基于如下考虑:

1.运载车的转向系统应该是电传动或线控技术，方向球与转向轮之间并非机械直接，从而使得操纵省力；左右驾驶位各有主副两个方向球，增加了系统的安全冗余。

2.方向球类似鼠标轨迹球或手柄的集中操纵单元，球心大致定义了车辆运动中心，摆动方向球的位置相当于给出了驾驶方向意图，从而可比较轻便地实现一些恶劣路况下的大幅度转向。

3.运载车采用了全轮驱动(轮毂电机)和全轮转向技术，可配合方向球的操控，从而实现车辆360度原地转向甚至车辆横移等更多转向操作。




运载车内部布局及方向球操纵示意图

(参见德国EFT矿车公司曾发明具有20个车轮可原地转向的电传动概念矿用车)




运载车转向的功能得到加强，但这种“方向球”由于本身各向的自由度多，加上车身随着路面起伏颠簸，稳定把控的难度反而大，上手也会慢，影片中提及要"正儿八经学五年才能上路"...! 总之不太符合人体工程学，是否有更好的HMI方式?

btw：运载车为何在50年之后还没有实现完全自动驾驶呢?

按影片场景设置，地面处于海啸之后冰冻期，地动山崩时有发生，状况复杂多变，搞自动驾驶需要投入成本和难度过大，地表温度-80℃，对芯片也是极大的考验；为了地球流浪，1.5万台发动机需要经常维护，人类并没有过多的资源。地球一半白昼一半全黑，行星发动机喷射的太空区域不能运行人造卫星，高精度地图和定位系统失效；卫星通讯只有一个领航员系统，一旦发生紧急情况， 空间站需要协调与地球通讯和工程计算。方向球若是基于线控转向技术的操控，可以算是一定程度上的"智能驾驶"了。（作者：张杰）

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