Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu thế đô thị hóa nhanh chóng tại các đô thị lớn, việc phát triển hệ thống giao thông xanh, bền vững và không phát thải đang trở thành định hướng ưu tiên. Xe đạp truyền thống là phương tiện thân thiện với môi trường, chi phí bảo trì thấp và mang lại lợi ích cho sức khỏe thể chất. Tuy nhiên, việc sử dụng xe đạp cơ học bị giới hạn bởi thể lực của người điều khiển, đặc biệt khi di chuyển cự ly dài trên 40 km giữa các khu đô thị vệ tinh và trung tâm thành phố. Sự xuất hiện của xe đạp trợ lực điện giải quyết được bài toán về thể lực, nhưng rào cản lớn nhất hiện nay là chi phí sở hữu cao (hệ thống động cơ cao cấp như Bosch Performance Line CX có giá khoảng 100 triệu VNĐ, các dòng phổ thông từ Bafang hoặc xe nhập khẩu cũng có mức giá từ 15 triệu VNĐ trở lên, vượt khả năng tiếp cận của phần lớn người dùng trong nước).

Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử (mã số đề tài: CDT – 64) tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM của nhóm sinh viên Trịnh Minh Phúc và Bùi Quốc Hoàng, dưới sự hướng dẫn của TS. Vũ Quang Huy, đã nghiên cứu phát triển một mô hình xe đạp trợ lực điện tích hợp cơ cấu tự cân bằng thông minh nhằm hạ giá thành chế tạo và mở rộng tính năng tự hành.

Nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án bao gồm:

  1. Tính toán động lực học của bánh đà cân bằng (reaction wheel) dựa trên mô hình con lắc ngược hai bậc tự do.
  2. Thiết kế hệ thống điều khiển xe thông minh sử dụng vi điều khiển và các thuật toán ước lượng trạng thái, điều khiển hồi tiếp.
  3. Thiết kế, tính toán sức bền và gia công cơ khí các cụm phần cứng tích hợp trên khung xe đạp thực tế.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng: Hệ thống cơ điện tử tích hợp trên xe đạp, bao gồm cụm bánh đà cân bằng, cụm trợ lực bàn đạp và hệ thống điều khiển nhúng.
  • Phạm vi giới hạn kỹ thuật của mô hình: Kích thước xe là $1800 \times 680 \times 1200\text{ mm}$ (khung xe tổng quát $2050 \times 640 \times 1200\text{ mm}$); quãng đường di chuyển mục tiêu khoảng $30\text{ km}$; vận tốc tối đa dưới $50\text{ km/h}$; khả năng tự cân bằng trong phạm vi góc nghiêng $\pm 20^\circ$. Tính năng tự cân bằng không phục vụ mục đích cân bằng người ngồi lái mà được thiết kế để xe tự hành khi không người lái (ra/vào bãi đỗ xe thông minh, tránh vật cản, tự di chuyển đến vị trí người gọi qua thiết bị di động).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đề tài tập trung vào các nguyên lý cơ học và kỹ thuật điều khiển tự động:

  • Động lực học bánh đà phản lực (Reaction Wheel): Dựa trên định luật bảo toàn mô-men động lượng. Hệ cân bằng xe đạp được mô hình hóa thành hệ con lắc ngược hai bậc tự do với hai tọa độ trạng thái: góc nghiêng lệch khỏi vị trí cân bằng $\theta$ và vận tốc góc của bánh đà $\omega$. Mô-men quán tính của bánh đà quanh trục quay của khung xe $I_{wA}$ được tính theo định lý dời trục song song ($I_{wA} = I_{wC} + m_w l_{AC}^2$). Mô-men xoắn tác động bởi bánh đà lên hệ thống được biểu diễn qua phương trình: $\tau_m = I_{wC} (\ddot{\theta} + \dot{\omega})$.
  • Kỹ thuật truyền động xích và tính toán sức bền trục: Tính toán khoảng cách trục, số mắt xích, tỷ số truyền động cho cơ cấu trợ lực điện và kiểm tra điều kiện bền ứng suất xoắn tiếp xúc $\tau_{max} \le [\tau]$ cho trục bàn đạp khi chịu tải trọng bàn đạp cực đại ($F = 400\text{ N}$).
  • Thuật toán xử lý tín hiệu và điều khiển:
    • Bộ lọc Kalman (Kalman Filter): Sử dụng phương trình dự đoán và cập nhật rời rạc để triệt tiêu nhiễu tần số cao từ cảm biến đo góc nghiêng/gia tốc MPU6050 chịu ảnh hưởng bởi rung động cơ khí.
    • Bộ điều khiển PID (Proportional-Integral-Derivative): Áp dụng thuật toán PID vận tốc và PID vị trí rời rạc nhằm điều biến độ rộng xung (PWM) cấp tín hiệu điều khiển vận tốc/chiều quay động cơ bánh đà và động cơ trợ lực.
  • Các chuẩn giao tiếp nhúng: Ứng dụng giao thức I2C (kết nối cảm biến MPU6050, màn hình OLED), UART (giao tiếp dữ liệu nối tiếp), SPI (truyền nhận tín hiệu tốc độ cao với module NRF24L01) và điều chế độ rộng xung PWM tần số 50 Hz cho servo, 5–20 kHz cho driver động cơ.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

  • Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tổng hợp tài liệu về xe đạp trợ lực điện và nguyên lý hoạt động của bánh đà cân bằng vi vệ tinh (MRW).
  • Phương pháp thực nghiệm: Thực nghiệm thay đổi kết cấu/khối lượng đĩa quán tính của bánh đà, khảo sát đáp ứng xung PID và đánh giá hệ số lọc Kalman ($R, Q$).
  • Phương pháp khảo sát: Đo đạc thông số lực tác động lên bàn đạp của người bình thường và vận động viên để thiết lập ngưỡng trợ lực phù hợp.
  • Phương pháp tham vấn chuyên gia và hỗ trợ kỹ thuật: Trao đổi học thuật với giảng viên hướng dẫn và phối hợp gia công cơ khí chính xác tại Công ty TNHH Cơ khí Hoàng Gia.

Thiết kế và triển khai hệ thống cơ điện tử

Hệ thống cơ khí và truyền động

Cụm cơ khí Thông số kỹ thuật / Vật liệu Giải pháp thiết kế và gia công
Trục bàn đạp (Pedal Shaft) Nhôm hợp kim 6061; $D = 24\text{ mm}$, $d = 14\text{ mm}$, $L = 145\text{ mm}$; $[\tau] = 207\text{ MPa}$ Tiện/phay CNC 3D; kéo dài thêm 15 mm so với trục nguyên bản ($130\text{ mm}$) để lắp vừa vòng bi một chiều NSK 30PP và chừa khe hở 4 mm cho giá đỡ motor.
Giò dĩa (Crankset) Fovno GOBLIN MTB dạng trục rỗng tháo rời Phay CNC rãnh chữ nhật kích thước $130 \times 22\text{ mm}$ ở cả hai bên tay quay để đặt cảm biến tải trọng (Loadcell).
Bánh đà phản lực (Reaction Wheel) Thép không gỉ; kết cấu đĩa lồng ghép Chuyển đổi từ tiện CNC phay nguyên khối sang cắt laser CNC nhiều đĩa mỏng; giảm khối lượng phần tâm, tập trung khối lượng ra vành ngoài để tăng mô-men quán tính.
Giá treo động cơ cân bằng Nhôm hợp kim 6061 Thiết kế thanh ray trượt dài 165 mm kết hợp 2 cùm ôm khung đường kính $\phi 32\text{ mm}$, cho phép dịch chuyển vị trí motor để khảo sát trọng tâm.
Bộ truyền xích trợ lực Xích bước $p = 12,7\text{ mm}$; đĩa xích $Z_1 = 17$, $Z_2 = 34$; $u = 2$; $a_{tr} = 144\text{ mm}$ Chiều dài xích $L = 640\text{ mm}$ ($X \approx 50$ mắt xích); đĩa xích gắn thông qua gá nhôm gia công gắn ngoài vỏ vòng bi một chiều.
Bộ truyền động bánh sau Shimano Deore M5100 1-11S Đĩa trước 40 răng, líp sau 11 tầng (8–52T); tầng líp thử nghiệm ưu tiên $Z = 28$ răng. 
[Khung xe & Bàn đạp]

Hệ thống điện, điều khiển và cảm biến

  • Khối xử lý trung tâm: Vi điều khiển STM32F103C8T6 (32-bit ARM Cortex-M3) đảm nhiệm việc đọc cảm biến, thực thi bộ lọc Kalman, thuật toán PID và phát xung PWM.
  • Khối cảm biến:
    • Cảm biến MPU6050 (Gia tốc kế & Con quay hồi chuyển 6 trục) đo góc nghiêng thân xe qua chuẩn I2C.
    • Cảm biến tải trọng Loadcell 40kg (kích thước $130 \times 27 \times 22\text{ mm}$) gắn trong giò dĩa đo lực đạp của chân.
    • Cảm biến Encoder LPD3806-600BM đo tốc độ quay thực tế của hệ thống.
  • Khối chấp hành:
    • Động cơ không chổi than BLDC X-TEAM 7050 công suất cao dẫn động trực tiếp bánh đà cân bằng.
    • Động cơ giảm tốc DC MY1016Z (công suất 350W, tốc độ 330 vòng/phút) kéo hệ xích trợ lực bàn đạp.
    • Động cơ RC Servo điều khiển bẻ lái tự động khi xe hoạt động ở chế độ không người lái.
  • Khối truyền thông và phụ trợ: Module truyền nhận vô tuyến NRF24L01-M truyền dữ liệu không dây; màn hình hiển thị SH1106 OLED; các mạch ổn áp LM2596 và module nguồn hạ áp phục vụ cấp nguồn cho vi điều khiển và cảm biến.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Giới thiệu đề tài (Introduction to the Topic)

Trình bày tổng quan về xu hướng phương tiện giao thông xanh, lịch sử phát triển của xe đạp trợ lực điện từ bằng sáng chế cuối thế kỷ 19 của Ogden Bolton Jr. đến giai đoạn bùng nổ pin Lithium và động cơ BLDC thập niên 1990. Phân tích thực trạng giá thành cao của các hệ thống trợ lực nhập khẩu tại thị trường Việt Nam. Xác định tính cấp thiết, mục tiêu chế tạo hệ thống trợ lực giá rẻ kết hợp cơ chế tự cân bằng bằng bánh đà phản lực để xe có thể tự hành vào bãi đỗ hoặc tránh vật cản. Xác lập giới hạn kích thước, vận tốc, tầm hoạt động và cấu trúc 6 chương của khóa luận.

Chương 2. Cơ sở lý thuyết của đề tài (Theoretical Basis of the Topic)

Phân tích nguyên lý bảo toàn mô-men động lượng của bánh đà phản lực (MRW), thiết lập mô hình toán học con lắc ngược 2 bậc tự do trên xe đạp với các phương trình vi phân chuyển động. Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm của động cơ không chổi than (BLDC) dùng cảm biến Hall, động cơ RC Servo điều khiển bằng xung PWM, và hệ thống truyền động xích. Mô tả chi tiết cấu trúc khung truyền dữ liệu của các giao thức UART, I2C, SPI. Trình bày cơ sở toán học của thuật toán lọc Kalman (giai đoạn dự đoán và cập nhật) để khử nhiễu cảm biến gia tốc MPU6050, cùng phương trình vi phân và dạng rời rạc của bộ điều khiển PID vị trí/vận tốc.

Chương 3. Thiết kế mô hình cơ khí (Mechanical Model Design)

Trình bày chi tiết quá trình tính toán và lựa chọn thông số kỹ thuật cho hệ thống cơ khí:

  • Thiết lập tỷ số truyền $u = 2$ cho bộ truyền xích trợ lực ($Z_1 = 17, Z_2 = 34, p = 12,7\text{ mm}, a_{tr} = 144\text{ mm}, L = 640\text{ mm}$).
  • Phân tích nguyên lý chống kéo ngược chân người đạp thông qua vòng bi một chiều NSK 30PP.
  • Tính toán sức bền trục giữa bàn đạp hợp kim nhôm 6061 với mô-men xoắn cực đại $M_z = 68\text{ Nm}$, ứng suất xoắn lớn nhất đạt $27,8156\text{ MPa}$, nhỏ hơn ứng suất cho phép $[\tau] = 207\text{ MPa}$.
  • Thiết kế gá kẹp đĩa xích đôi, phay rãnh giò dĩa Fovno GOBLIN ($130 \times 22\text{ mm}$) để lắp Loadcell 40kg.
  • Cải tiến bánh đà phản lực từ dạng inox nguyên khối sang dạng ghép đĩa cắt laser CNC để tối ưu hóa mô-men quán tính ở vành ngoài và dễ tinh chỉnh tải trọng thử nghiệm.
  • Thiết kế cụm gá ray trượt 165 mm có cùm ôm $\phi 32\text{ mm}$ để điều chỉnh vị trí đặt motor cân bằng trên khung xe, cùng cụm phanh đĩa sau.

Chương 4. Thiết kế hệ thống điều khiển (Control System Design)

Trình bày sơ đồ khối nguyên lý của toàn bộ hệ thống điều khiển xe:

  • Lựa chọn vi điều khiển STM32F103C8T6 dựa trên bảng so sánh hiệu năng và số lượng ngoại vi với Arduino Uno/Nano.
  • Thiết kế mạch ghép nối cho động cơ BLDC X-TEAM 7050, động cơ trợ lực MY1016Z, cảm biến góc MPU6050, cảm biến tải trọng Loadcell 40kg, encoder quang học LPD3806-600BM, mạch hạ áp LM2596 và màn hình hiển thị OLED SH1106.
  • Xây dựng lưu đồ thuật toán điều khiển tự cân bằng (đọc MPU6050 $\rightarrow$ lọc Kalman $\rightarrow$ tính sai số góc $\rightarrow$ PID $\rightarrow$ xuất PWM điều khiển chiều/tốc độ BLDC).
  • Xây dựng lưu đồ thuật toán trợ lực bàn đạp thông minh (đo điện áp Loadcell $\rightarrow$ khuếch đại tín hiệu $\rightarrow$ tính toán lực đạp $\rightarrow$ phát lệnh điều khiển động cơ DC qua NRF24L01 theo tỷ lệ lực đạp thực tế).

Chương 5. Kết quả và đánh giá hệ thống (System Results and Evaluation)

Trình bày hình ảnh và thông số mô hình sau khi tích hợp hoàn chỉnh lên xe thật. Đánh giá thực nghiệm các thuật toán điều khiển:

  • Phân tích đồ thị đáp ứng vận tốc bánh đà theo bộ điều khiển PID.
  • Đánh giá hiệu quả làm mịn tín hiệu góc nghiêng của bộ lọc Kalman qua các bảng thông số hiệp phương sai nhiễu đo $R = 100, R = 10$ và $Q = 0,1$.
  • Đo đạc thời gian đáp ứng và khả năng giữ thăng bằng của xe trên bàn thử nghiệm (test bench) khi chịu ngoại lực gây nghiêng trong góc $\pm 20^\circ$.
  • Khảo sát tín hiệu phản hồi từ Loadcell 40kg ở trạng thái bắt đầu đạp và trạng thái đạp đều, so sánh hiệu quả trợ lực bàn đạp với các dữ liệu thực nghiệm tham chiếu.

Chương 6. Kết luận và hướng phát triển (Conclusion and Future Development)

Tổng kết các hạng mục kỹ thuật đã hoàn thành về mặt cơ khí, điện tử và giải thuật. Phân tích các hạn chế còn tồn tại và đề xuất các giải pháp nâng cấp mô hình theo hướng thương mại hóa, tiêu chuẩn hóa dạng module lắp ghép cho mọi khung xe đạp thông thường, và tích hợp định vị phục vụ tính năng tự lái hoàn toàn.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được

  • Chế tạo hoàn thiện phần cứng: Gia công và lắp ráp thành công mô hình xe đạp trợ lực điện tự cân bằng với kích thước khung $2050 \times 640 \times 1200\text{ mm}$. Trục giữa bàn đạp cải tiến bằng nhôm 6061 chịu được mô-men xoắn thử nghiệm $M_z = 68\text{ Nm}$ với ứng suất tính toán $\tau_{max} = 27,8156\text{ MPa}$ nằm sâu trong giới hạn an toàn ($[\tau] = 207\text{ MPa}$).
  • Tích hợp cơ cấu truyền động an toàn: Ứng dụng vòng bi một chiều NSK 30PP giúp ngắt quán tính kéo của động cơ trợ lực MY1016Z khi người đạp dừng đột ngột, đảm bảo an toàn vận hành.
  • Hiệu quả xử lý tín hiệu và điều khiển:
    • Bộ lọc Kalman xử lý triệt để tín hiệu nhiễu dao động cơ học từ MPU6050, cung cấp dữ liệu góc nghiêng tức thời chính xác.
    • Thuật toán PID xuất xung PWM điều khiển động cơ BLDC X-TEAM 7050 quay bánh đà sinh mô-men phản lực giữ xe ổn định trong dải nghiêng $\pm 20^\circ$.
    • Cụm Loadcell 40kg giấu kín trong giò dĩa Fovno GOBLIN đo chính xác lực tác động để điều tiết mức trợ lực tương thích với thể lực người lái.

Đóng góp của đề tài

  • Đề xuất cấu trúc cơ điện tử kết hợp giữa xe đạp trợ lực điện và cơ cấu bánh đà phản lực, mở ra hướng ứng dụng xe tự cân bằng di chuyển không người lái trong bãi đỗ đô thị.
  • Tối ưu hóa kết cấu bánh đà bằng công nghệ cắt laser kim loại nhiều lớp, tập trung mô-men quán tính ra ngoài biên và giải quyết vấn đề hiệu chỉnh khối lượng trong nghiên cứu thực nghiệm.
  • Hiện thực hóa giải pháp chế tạo hệ thống xe đạp trợ lực điện thông minh với chi phí linh kiện và gia công trong nước thấp hơn đáng kể so với các hệ thống thương mại nhập khẩu.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Quá trình gia công bánh đà bằng phương pháp cắt laser CNC kim loại có dung sai xấp xỉ $0,1\text{ mm}$, độ hoàn thiện bề mặt và độ đồng tâm chưa đạt mức tuyệt đối như tiện phay CNC 3D nguyên khối, gây ra rung động nhỏ ở dải vòng tua cao.
  • Hệ thống điều khiển vẫn còn xuất hiện một số sai số nhỏ trong quá trình chuyển trạng thái và cần thời gian tinh chỉnh thêm các hệ số phản hồi để hệ thống vận hành mượt mà trên nhiều loại địa hình gồ ghề.
  • Khả năng tự cân bằng hiện tại chỉ áp dụng cho chế độ xe không tải (không có người ngồi) để phục vụ việc tự di chuyển cục bộ.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Tinh chỉnh và chuẩn hóa các cụm chi tiết cơ khí (giá treo động cơ, cụm trục giữa, bánh đà) thành các bộ kit module độc lập có thể lắp đặt nhanh trên bất kỳ khung xe đạp thương mại nào mà không cần can thiệp kết cấu khung gốc.
  • Nâng cấp phần mềm điều khiển, tích hợp module GPS/Camera/LiDAR và phát triển ứng dụng di động để điều khiển triệu hồi xe từ xa (summon), tự động điều hướng ra vào bãi đỗ xe và nhận diện vật cản theo thời gian thực.
  • Nghiên cứu tối ưu hóa quy trình sản xuất nhằm giảm sâu giá thành thương mại hóa sản phẩm.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận tốt nghiệp này mang lại giá trị tham khảo thực tiễn cho sinh viên, giảng viên và kỹ sư thuộc các chuyên ngành:

  • Kỹ thuật Cơ điện tử và Kỹ thuật Robot: Cung cấp tài liệu hoàn chỉnh về mô hình hóa toán học con lắc ngược dùng bánh đà phản lực (Reaction Wheel), thuật toán lọc Kalman trên cảm biến MPU6050 và cấu trúc điều khiển PID vận tốc/vị trí trên vi điều khiển STM32F103C8T6.
  • Kỹ thuật Cơ khí chế tạo máy: Cung cấp phương pháp tính toán thiết kế truyền động xích, quy trình kiểm nghiệm sức bền trục chịu xoắn phức hợp, thiết kế cụm chi tiết máy tích hợp vòng bi một chiều và kỹ thuật gia công phay CNC khoét rãnh đặt cảm biến lực trên hợp kim nhôm 6061.
  • Nghiên cứu phát triển phương tiện giao thông cá nhân thông minh: Là cơ sở dữ liệu thực nghiệm về ứng dụng cảm biến tải trọng (Loadcell) điều khiển trợ lực theo lực đạp người dùng và giải pháp tự cân bằng cho xe hai bánh.

Câu hỏi thường gặp

Tính năng tự cân bằng của xe trong đồ án có giữ thăng bằng khi người đang ngồi lái không?

Không. Theo công bố trong văn bản, tính năng tự cân bằng bằng bánh đà phản lực không nhằm mục đích cân bằng trọng lượng người ngồi lái, mà phục vụ cho chế độ xe tự hành khi không người lái (tự ra vào bãi đỗ xe, tự tránh vật cản hoặc tự chạy đến vị trí người dùng khi được gọi qua thiết bị thông minh).

Tại sao tác giả phải gia công lại trục giữa bàn đạp và thay đổi giò dĩa?

Trục nguyên bản dài 130 mm và đường kính không tương thích với vòng bi một chiều NSK 30PP (vốn chỉ có cỡ trục 25 mm hoặc 30 mm, độ dày 15 mm). Tác giả đã thiết kế trục mới bằng nhôm 6061 dài 145 mm (tăng thêm 15 mm: 11 mm bù bề dày bạc đạn và 4 mm khe hở gá motor). Giò dĩa Fovno GOBLIN được chọn vì trục tháo rời được và có thể phay rãnh $130 \times 22\text{ mm}$ để gắn cảm biến Loadcell 40kg đo lực đạp.

Ứng suất xoắn của trục giữa mới sau khi tính toán là bao nhiêu và có đạt yêu cầu bền không?

Với lực đạp cực đại tác dụng lên đầu giò dĩa dài 170 mm là $F = 400\text{ N}$, mô-men xoắn tính toán là $M_z = 68\text{ Nm}$. Ứng suất xoắn lớn nhất trên trục nhôm 6061 (đường kính ngoài 24 mm, đường kính trong 14 mm) là $\tau_{max} = 27,8156\text{ MPa}$, nhỏ hơn rất nhiều so với ứng suất cho phép của vật liệu ($[\tau] = 207\text{ MPa}$), đảm bảo độ bền cơ học.

Tại sao nhóm tác giả chuyển đổi phương pháp gia công bánh đà từ CNC nguyên khối sang cắt laser CNC nhiều đĩa?

Ban đầu, bánh đà được phay CNC từ khối inox đặc có khối lượng cố định, không thể điều chỉnh được trong quá trình thử nghiệm tìm khối lượng tối ưu. Nhóm đã chuyển sang cắt laser kim loại thành nhiều vòng đĩa mỏng lồng ghép, giúp dễ dàng thêm bớt đĩa để thay đổi trọng lượng, đồng thời giảm phần kim loại ở tâm và tăng khối lượng ở vành ngoài để nâng cao mô-men quán tính.

Hệ thống sử dụng những loại động cơ và cảm biến chính nào?

Hệ thống sử dụng vi điều khiển STM32F103C8T6 kết hợp các thiết bị: động cơ không chổi than BLDC X-TEAM 7050 quay bánh đà cân bằng, động cơ giảm tốc MY1016Z (350W, 330 RPM) kéo xích trợ lực, động cơ RC Servo bẻ lái, cảm biến góc MPU6050, cảm biến tải trọng Loadcell 40kg, cảm biến tốc độ Encoder LPD3806-600BM và module vô tuyến NRF24L01-M.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu và phát triển xe đạp điện tự cân bằng thông minh" đã thiết kế, tính toán và chế tạo thành công một mô hình xe đạp cơ điện tử tích hợp cơ cấu trợ lực bàn đạp và hệ thống tự cân bằng bằng bánh đà phản lực. Công trình đã giải quyết được các bài toán kỹ thuật từ tính toán sức bền trục giữa, lắp ghép vòng bi một chiều, tối ưu hóa đĩa quán tính bánh đà cho đến việc ứng dụng bộ lọc Kalman và giải thuật PID trên vi điều khiển STM32. Kết quả nghiên cứu tạo tiền đề thực tiễn cho việc phát triển các dòng xe đạp trợ lực điện giá thành thấp có khả năng tự hành trong đô thị hiện đại.