自行車大撒把的穩態條件是什麼？

12-28

常騎車會知道部分車型車把比較「軟」，有的車手感比較「硬」。題主從未在ofo上成功完成大撒把這個動作過；反而在自己的公路車上大撒把時發現：給車把一個不超過5度的擾動，車把有向中間位置自動恢復的趨勢。
試問什麼樣的自行車結構特性能更簡單的完成大撒把這個動作？

這個問題正確的回答是軌跡量（或者說什麼曳距，主銷後傾角，其實指的都是一個東西）。大佬們都已經紛紛指出了，我就說一些細節上的實踐吧。
1，輪徑
輪徑越小，軌跡量越小，越難大撒把。ofo新車輪徑都挺小的，跟公路車700c沒法比。
2，頭管角度
並沒有ofo車架幾何，圖上粗略量了一下在73度左右。基本上是合理的。這個角度越接近90度軌跡量越小，敏捷性越好，越難大撒把。

3，前叉叉腳形狀

ofo是這樣的，往前有一個偏移，好處是減震性好，敏捷性好。但也會把輪子與地面的接觸點往前提，從而減小軌跡量，難以大撒把。你的公路車如果不是鋼架鋼叉的，一般造型是直叉。

4，重心高度
其實這點ofo對公路車是優勢。跟不倒翁一樣，越低越容易控制。我在買菜車上負落差可以各種撒把拐彎上馬路牙，上了公路車撒把就是如履薄冰。因為雖然車子更容易撒把了，我對車的控制卻變難了。這問題下有人說用腰腹部用力。深以為然，可是坐那麼高我不敢用力啊哈哈。

5，軸距
軸距嘛，越長越穩。
總的來說，ofo就是用於城市通勤的低速自行車，需要靈活舒適，穩定性上肯定要差一點。加上出名的低妥善率，大撒把hold不住正常。公路車對敏捷性要求沒那麼高，就好撒把。畢竟咱壓彎並不需要轉把嘛~

之前看到關於本田的自平衡摩托車的原理解釋視頻，轉向軸延長線和車輪地面接觸位置的前後不同會造成類似題主描述的現象

鏈接：https://youtu.be/zY1l6FdNgfA

如果轉向軸靠前，轉向時會向轉向的一側傾斜

而如果轉向軸靠後，轉向時車會向另一側傾斜，從而抵消一部分向心力，達到一定的平衡性

這個與人有一定關係，但是與車有很大關係。具體什麼關係我也說不清，只能用具體實例說明。

曾經有一輛金獅自行車，只要上車騎行，就開始大撒把，無論路面什麼狀況，轉彎或者道路不暢通，基本都能保持雙手不扶把（99.9%以上），直到下車。後來經過並不非常艱苦的練習，上下車都是單手也沒什麼壓力。

後來，這輛金獅自行車丟了，換了很多車子，包括前面高票答主所言的公路自行車，就是無法達到以前金獅自行車的水平。

一方面是可可蘇瑪提到的角動量守恆，另一方面，自行車前叉後傾使轉自行車傾倒時轉彎，產生的離心力與自行車傾倒的趨勢相抵消，相當於一個負反饋，這兩個過程使得人有足夠長的時間找回平衡。
以上兩個因素決定了你在不撒把的時候不倒。
更重要的一點在於自行車車把與前叉構成的系統重心位置恰當的話，會導致自行車傾倒時有回正的趨勢，又是一個負反饋～
有的自行車車把與前叉的結構就決定了它一傾斜車把就一去不回了，那麼它在大撒把的時候沒那麼穩定。

以上，電學生的一點愚見，望力學大佬批評指正。

我認為原因是車把和前輪所成的角度。

正常的自行車，車把控制前輪的軸是向人的方向傾斜的，這就導致前輪在車把的前面。
換句話說前輪與地的接觸點，在車輪轉動軸的後方。一旦車輪轉向，車輪與地的摩擦產生的力矩，會使車輪往迴轉。
這就是大撒把的基本原理，也是自行車設計時，前輪轉軸向後傾斜的安全性。

答主也曾試過ofo等共享單車，這類共享單車不容易撒把，最大的問題就是無人維護，經常磕磕碰碰，導致車身，車把，輪胎變形。這樣車體兩側就很不平衡，騎起來容易向一側傾斜。
尤其是輪胎變形，使得輪胎和地面的接觸點與前輪轉軸不在同一垂直面上，本身就有一個使前輪轉向的力矩，更加難控制，這就是共享單車不容易大撒把的原因。

什麼樣的結構容易大撒把？
我們上面分析了撒把能成功的原因是因為地面給車輪施加了一個反向力矩，使得車輪總是保持正向。所以可以推測，輪子大的車子，地面接觸點到轉向軸的距離長，所以地面施加的力矩大，車輪更容易回復正常。同理質量大的車子也會比較容易大撒把。

最後，大撒把是一種比較危險而且除了裝逼沒什麼用的行為，建議答主為了自己和家人的幸福，不要使用此類體位騎車。

-------------------------------------------割

其實吧，我覺得題主問這種問題，他肯定不是搞機械的，答主當然也不是，只是恰好琢磨過這個問題，所以感覺可以給題主分析一下，從非專業的角度講一講。您覺得有道理呢，就點個贊，您覺得沒道理呢，你就指出說，啊你這裡不對啊，這分析有問題。
評論里上來就說我錯了，然後搬出來一些專業理論來，我也沒有辦法細究，畢竟也看不懂。我覺得吧，您不如開一篇回答，給題主講講清楚是吧，也不至於浪費了您查這麼多資料。

主銷後傾角和轉動慣量。

維基里說的比較詳細，末尾的reference也可以參考

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Bicycle_and_motorcycle_dynamics

隨便截取裡面一張圖吧

Talk is cheap, show me your phase diagram.

最近也有類似的問題，作為一個騎齡不大經常翻車的人在騎公路車的時候也很容易做到大撒把，甚至可以很輕鬆的拐彎。OFO沒騎過，摩拜的話，我發現如果把座位調高的話，可以做到短距離的撒把，考慮到公路車的車座也比較高，我覺得人的重心高度也是個重要因素。當然結構關係應該也很大。

強答！

據我所知，大撒把的前提時車把自動回正，其實這個應該和汽車一樣的。關鍵根本不在車架之類的，而在輪胎！

更確切的說在於輪胎的花紋，如果輪胎花紋時「八」字形向前，在行駛過程中微小干擾下，由於產生反向力矩會自動回正。

沒注意ofo輪胎，或許輪胎花紋不明顯之類的原因吧

....你有沒有考慮過共享單車在設計的時候防止你們這些人作死是一個很重要的部分....

多少年後，當我看到這個問題的時候，還是會激動地從輪椅上站起來回答....

套用一點汽車理論方面的知識：
車輛轉向輪相對車架縱截面進行左右旋轉的軸線即為輪的主銷。
主銷在縱截面上投影和地面垂直方向夾角為主銷後傾角。
這個後傾角為正時，在車輛高速運動時，轉向輪會獲得一個回正力矩（輪胎轉向時迫使輪胎轉向直行的力矩）。
車速一定時回正力矩和後傾角正相關。

所以，從直觀角度看，自行車車架連接前輪的部分越傾斜，越容易做到放手騎行，若不夠傾斜，在低速下一點擾動就會導致失控。

以前好像是在油管上看過一個老外的科普視頻他們直接找一輛車不坐上去給點力量推出去有時車可以往前走好遠不倒然後又給前輪加配種什麼的實驗了一下分析中提到我們只知道一部分組合可以實現平衡而另一部分不行但是我們無法通過計算給出一個合適的組合實現平衡

八四年前後，我父親給我買了第一輛自行車，郵局那種綠色的粗梁的自行車，因為撒把騎車沒少挨摔，膝蓋，手肘，小腿不知道擦破了多少次。還記得剛開始是掏檔騎的。

應該是轉過年吧又買了一輛鳳凰的275還是26的記不清了，反正能撒把齊了，要想騎穩我覺得關鍵點如下：

1，路要平呀，當年想找條好路很難呀。

2，人要少，減輕心理負擔

3，要快呀

4，不怕疼

主銷後傾角可以提供前輪一個回正的力矩。

無他，唯手熟爾。一個幹練的漢子對樓主說，然後一瘸一拐的走了。

還要考慮前輪的動平衡特性，主要是著地點相對於轉軸是靠前（不安定）還是靠後（安定）。

作為一個喜歡放開雙手騎車的裝逼愛好者，除了趕時間的時候，我都會嘗試在ofo上實現大撒把。
對於這個多自由度的動力系統，理論分析是非常複雜的，下面將從實驗的角度給出一些定性分析。
首先，ofo是可以大撒把的，在勤奮練習之後，大概可以達到80%的成功率。（我指放手10s以上的穩定過程）
從我的經驗來看，大撒把的容易程度和座位高低有很大的關係。這點其實有很明確的物理圖像，在座位調整前後，ofo的重心改變忽略不計，但是人的重心會有高低變化。而大撒把的時候，是通過屁股來調整方向的。。當人往一個方向偏的時候，重力帶來的力矩就會作用在車上。
結合實際經驗，對於我來說，座位越高的車越難大撒把。從感覺來說，就是控制車身的時候，覺得更「硬」。
對比，我的看法是。座位越高，力矩越大，系統變化速率更快，系統對微擾的擼棒（還是魯棒？）性就越差，控制起來難度更大。座位低的車，大撒把時力矩小，因此可以對微擾穩定。
大概還有其他因素？
想起來繼續填坑

我覺得撒把後繼續騎行是個不穩定狀態，之所以沒有摔是因為胯部一直在修正。