電気一輪車は、単一の車輪を備えた自己バランス型の個人運搬機である。 ライダーは前後に傾けて速度をコントロールし、足でユニットをねじって操縦します。 セルフバランシングメカニズムは、セグウェイPTで使用されているのと同様の方法でジャイロスコープ、加速度計を使用します。
操作理論
3次元でバランスのとれた自律的な一輪車を作る問題は、ロボットと制御理論の興味深い問題です。 一輪車の問題に関する理論的な研究は、実際の機械的に取り付けられた一輪車の建設における作業によって補完される。
第1に、自己平衡型一輪車は、自転車をベースにした二次元倒立振子と同様の非線形制御システムと考えることができるが、完全システムのモデル化に関与する多くの高次効果がある。 駆動輪自体の回転は、1次元制御（すなわち、前進および後進）を提供することができる。他の次元での制御は、一般に、補助振り子、反動輪または単自転車の主振り子に取り付けられたジャイロスコープモーメント制御などの他のアクチュエータを必要とする。
ほとんどの商業用ユニットは、ライダーによって提供される横方向の安定性を有する走行方向のみ（単一軸）の自己平衡を保ち、 より複雑な完全自己バランス型二軸デバイスも、左右に自己バランスをとる必要があります。 両方とも制御モーメントジャイロスコープ、リアクションホイールおよび/または補助振り子の制御機構は、倒立振子であると考えることができる。
建設
外観
ホイールは、装置を運ぶためのハンドルを備えたプラスチックケース内にある。 トップパネルには、オン/オフボタン、バッテリ充電インジケータ、充電コネクタがあります。 右側と左側にはライダーが立つ2つのステップが対称的にあります。 モノコロのフットボードは、原則として、デバイスの移動の便宜のために開発されています。 内部には強力なブリスク（250〜2000ワット）の電動モーター、バランスホイールを保持するジャイロスコープ、充電式バッテリーがあります。 モノホイールは、背面も前面も有していないので、装置の動作は完全に対称である。
仕事の原則
電源がオンになると、電子ジャイロスコープおよび加速度計はモータのトルクを変化させ始め、ペダルを介してペダルによって傾けられたホイールハウジングが水平位置に復帰する。 縦方向の平衡は、重心の下で装置に「近づく」ことによって達成され（動的な横方向の平衡は、車輪が側面に傾いたときに生じる回転の遠心力によるものである）。 したがって、モノホイールは、重心（体を傾ける）を前方、後方および側方に動かすことによって制御される。 完全に停止すると、デバイスのユーザーは片方の脚に傾けなければなりません。
学習
電動スクーターやセグウェイなどの他の個人用車両とは異なり、モノホイールはより多くのトレーニング時間を必要とします。 初期のモノホイールのモデルには、トレーニングを簡素化するために、2つのホイールと、ペダル用の追加の取り外し可能なホイールが装備されていましたが、このアプローチでは幅広いアプリケーションが見つかりませんでした。 スピードとブレーキを握り（重心をシフトさせる）、横方向のバランスを維持するように操縦し、回転させる、ペダルを上げて外し（車輪を1フィートでコントロールする）優先順位に従ってスキルを整理する必要があります。 トレーニングには1時間（経験豊富なアシスタント）から2〜3日間（完全に独立して）かかります。
歴史
初期の実験
1895年にRichard C. Hemmingによって1885年に特許取得されたペダル・パワー・ユニットが特許された。1930年代には様々な電動モノホイールが商業的成功なしに開発され、実証された。Charles F Taylorは、 1964年には約25年の実験を経て、単一の支持と駆動の輪となりました。
特性
今日では、モノコラの多くの異なるモデルがあります。 それらのほとんどは同様のパラメータを持っています：
重量：8.5-29 kg
最高速度：10-50 km / h
1回の移動距離：10-240 km
ホイールの直径：10,12,14,16,18,22インチ。
オプション：Bluetoothスピーカー、スマートフォンと通信してスピード、電力、バッテリー充電を表示し、制限、ライトを設定します。
セキュリティ
モノホイールを含む電動スクーターは、一部の国では高速道路では使用できません。 モノホイールを使用するには、落下の危険があるため、ローラースケート用の保護装備を着用する必要があります。
ロシアでは、モノホイールに乗ることは歩行者に等しい
モノホイールに乗る危険性が障害になります：この場合、車輪は劇的に減速し、ライダーが慣性により前方に傾き、落下します。 この観点から、最も強力なモノホイールが最も安全です。高い瞬時パワーにより、ホイールが急激に加速され、前方に傾いている人の下で「駆け上がる」ことができるからです。
別の危険は、特にモノホイールが既に最高速度で走行しているときに、急な加速/傾斜の前進である。 限界で働いて、それはより多くの力を発達させる時間がなく、オフになります。 この点に関して、開発された速度が高いほど、高速での急激な加速中に車輪が危険にさらされます。 これは、一部のモデルの超過容量と組み合わせて最大速度を制限することによってのみ補償されます。
それにもかかわらず、機械部品が膨大ではないシンプルな設計のおかげで、モノホイールは、例えば電気スクーターよりも安全な輸送手段です。これにより、高速度での開発が可能になり、折り畳み機構のショックアブソーバの車軸を崩壊させ、車輪径が小さくなり、小さなピットでも障害物に遭遇したときにも悪影響を及ぼします。 さらに、モノホイールの安全性は、同じクラスの他の車両と比べることができない素晴らしい操縦性を追加します。
商品化
2003年に、Bombardierは、スポーツ車両、Embrioとして使用されるそのようなデバイスのための概念設計を発表しました。 2004年9月、Trevor Blackwellは、Segway PTで使用されているのと同様の制御メカニズムを使用して機能的自己平衡単環を実演し、Eunicycleとしてデザインを公開しました。 2006年11月、JanickとMarc Simerayはコンパクトなシートレスデバイスの米国特許を出願しました。 2008年、RYNO Motorsはプロトタイプユニットを実演しました。 2009年1月、Focus Designsはセグウェイの発明者に電気外輪を示します。 2010年10月、Focus Designsは、ハブモータと座席を備えた電動一輪車のビデオを公開しました。
発明者シェーン・チェン氏は、2011年2月にコンパクトシートレス「ソロホイール」を発売し、翌月、Simerayの兄弟とライセンス契約を締結し、2015年に提出された関連特許出願でSimerayの兄弟によって挑戦されたデバイスに関する特許を出願した。
2015年後半に、フォードモーターカンパニーはラストマイル通勤者を対象とした「自走自転車一輪車」の特許を取得しました。
2018年4月、Ryno Motorsは、単輪二輪車の発明に関するビデオを発表します。
大衆文化
1969年、サイエンスフィクション作家のハリー・ハリスン（Harry Harrison）の短編小説「The Man From ROBOT」に、自己平衡の一輪車が描かれました。
Disneyのキャラクター、Fenton Crackshellは、ロボット一輪車のスーツをGizmoduckとして身に着けて描かれています。
Demolishor、Decepticonで2009年のTransformersの続編で、そのロボットモードは巨大なロボット一輪車です。
The Roads Must Rollの “tumblebugs”
Flashブラウザゲームの主人公、Little Wheel。
The Loraxでは、主人公のテッド・ウィギンズが、ハンドルバーを備えた自律的な一輪車を使用しています。
漫画のBCの車輪と櫛の架空の発明者、Thor。
FalloutからのSecuritrons：New Vegas。