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我做了一辆采用全新传动结构的垂直踏板自行车

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文章摘要

YouTuber tonyonodi 在 Show HN 中展示了自己设计、焊接、组装的一辆”垂直踏板自行车”——和传统自行车那种围绕中轴做圆周运动的踏板不同，这辆车的踏板沿垂直方向上下运动，看起来更像踏步机或者老式踩压式井水机。整套传动机构是他自己原创的：垂直踏板带动一对杠杆，杠杆通过连杆、棘轮、链条最终把往复运动转换为后轮的旋转。视频从初始草图、CAD 建模一路记录到金属切割、焊接、调试、上路骑行的完整过程。

作者解释了选择这种结构的几个动机：第一是好奇心，他想验证非旋转踏板究竟能否实用；第二是”踩压”动作在直觉上利用更多腿部肌群（不仅是大腿股四头肌，臀大肌和小腿也参与），理论上每次发力可以输出更大力矩；第三是拆解和折叠时这种结构更紧凑——没有 Q-factor 那么宽的曲柄盘，整车横向尺寸比传统自行车窄。

实际骑行测试中暴露了不少问题。首先是死点问题：当两个踏板同时处于行程末端时，骑手需要重新调整重心才能开始下一轮发力，这让起步变得很笨拙。其次是效率不如圆周运动：往复运动每次都要克服惯性反向，传动机构内部的杠杆和棘轮也会损失一部分能量；视频中作者通过 GPS 和功率计对比，得出”同等心率下速度比普通自行车慢约 20–30%”的初步结论。但他强调这不是要替代传统自行车，而是开放设计空间——就像 recumbent（卧式）、tandem（双人）这些非主流车型一样，让爱好者们可以在传动结构上玩出更多花样。

HN 评论精华

1. tonyonodi（作者本人）：在评论区解释最早的灵感来自于看到 19 世纪的高轮”penny-farthing”自行车——当时很多专利都尝试过非圆周传动，但被链条传动彻底淘汰。他想看看现代材料和加工能不能让这些”被遗忘的方案”重获生机。

2. 评论里普遍肯定动手能力——从 CAD 到焊接到上路骑行的全流程展示让人印象深刻，”这就是 hacker 精神的好示范”。

3. 关于死点问题，多位评论者建议增加飞轮（flywheel）来储存惯量，或者用偏置式杠杆让两个踏板的发力区间错开 180 度，从根本上消除死点。

4. 还有评论者指出，垂直踏板其实早在 19 世纪末就有过专利和原型车，被称为 “treadle bicycle”——没能流行起来是因为链条 + 圆形踏板组合在效率和可靠性上几乎不可超越，重新挑战这一组合需要找到独特的应用场景（比如折叠车、康复用车）。

5. 也有人从人机工学角度发问：垂直踏板的发力方向更接近”上下楼梯”，长时间骑行膝盖受力是否会比传统自行车更大？作者承认目前没有医学评估，只是基于短距离测试。

6. 一些评论者把这类”奇怪自行车”和 Sport Path Lab、Kickbike、Alinker 等小众品牌做类比——市场虽小但对老年人、康复人群可能有意义，作者鼓励有兴趣的人 fork 他的图纸继续迭代。