Segways finns i olika storlekar (och priser). Foto med tillstånd Segway, LLC Vid första ögonkastet, denna enhet (kallad Segway TM Mänsklig transportör ) verkar inte så märkvärdigt-det ser ut som en högteknologisk skoter. Men människor som har provat det hävdar att det är mycket, mycket mer - ett helt annat sätt att ta sig runt.
Dean Kamen, maskinens uppfinnare, hade särskilt stora förhoppningar om Segway. I en intervju med Time Magazine, han hävdade att hans maskin "kommer att vara för bilen vad bilen var för hästen och vagnen."
Även om Segway inte riktigt levde upp till sin hype, det är definitivt en fantastisk maskin. I den här artikeln, vi får reda på vad som skiljer Segway från tidigare fordon, och vi får se varför dess uppfinnare trodde att det kunde förändra världen.
När Dean Kamen presenterade Segway på ABC:s "Good Morning America, "han beskrev maskinen som" världens första självbalansering mänsklig transportör. "När du tittar på maskinen i rörelse, du får en uppfattning om vad han pratar om.
Till skillnad från en bil, Segway har bara två hjul - det ser ut som en vanlig säckkärra - ändå lyckas den hålla sig upprätt av sig själv.
För att gå framåt eller bakåt på Segway, ryttaren lutar bara något framåt eller bakåt. För att svänga åt vänster eller höger, ryttaren vrider det högra styret framåt eller bakåt.
Denna balansakt är det mest fantastiska med Segway, och det är nyckeln till dess funktion. För att förstå hur detta system fungerar, det hjälper att överväga Kamen modell för enheten - människokroppen.
Om du reser dig och lutar dig framåt, så att du är ur balans, du kommer förmodligen inte att falla i ansiktet. Din hjärna vet att du är ur balans, eftersom vätska i ditt inre öra skiftar, så det triggar dig att sätta benet framåt och stoppa fallet. Om du fortsätter att luta dig framåt, din hjärna kommer att fortsätta sätta dina ben framåt för att hålla dig upprätt. Istället för att falla, du går framåt, ett steg i taget.
Segway gör i stort sett samma sak, förutom att den har hjul istället för ben, en motor istället för muskler, en samling mikroprocessorer istället för en hjärna och en uppsättning sofistikerade lutningssensorer istället för ett inre-öronbalanseringssystem. Som din hjärna, Segway vet när du lutar dig framåt. För att behålla balansen, det vrider hjulen i precis rätt hastighet, så du går framåt.
I nästa avsnitt, vi ska titta på delarna som utgör Segway.
Segway RecallDen 14 september, 2006, Segway, Inc., minns alla 23, 000 skotrar tillverkade hittills på grund av en programvarufel som kan få dess hjul att vända riktning. Flera ryttare har ramlat av sina Segways och fått skador som trasiga tänder och en trasig handled. Segway erbjuder en gratis programuppgradering som löser problemet, som finns på Segways återförsäljare och servicecenter [ref].
Innehåll
Segway består av fyra huvudelement:hjul- och motorenheten, sensorsystemet, kretskortets hjärna och operatörskontrollsystemet. Foto med tillstånd Segway, LLC På sitt mest grundläggande, Segway är en kombination av en serie sensorer, ett styrsystem och ett motorsystem. I denna avdelning, vi ska titta på vart och ett av dessa element.
Den primära sensorsystem är en sammansättning av gyroskop. Ett grundläggande gyroskop är ett snurrande hjul i en stabil ram. Ett snurrande objekt motstår förändringar i dess rotationsaxel, eftersom en applicerad kraft rör sig tillsammans med själva föremålet. Om du trycker på en punkt högst upp på ett snurrande hjul, till exempel, den punkten rör sig till framsidan av hjulet medan den fortfarande känner kraften du använde. När kraftpunkten fortsätter att röra sig, den hamnar med kraft på motsatta ändar av hjulet - kraften balanserar sig själv. (Se hur gyroskop fungerar för att lära dig mer).
På grund av dess motståndskraft mot yttre kraft, ett gyroskophjul kommer att behålla sin position i rymden (i förhållande till marken), även om du lutar den. Men gyroskopets ram kommer att röra sig fritt i rymden. Genom att mäta positionen för gyroskopets snurrhjul i förhållande till ramen, en exakt sensor kan berätta tonhöjd av ett föremål (hur mycket det lutar bort från en upprätt position) liksom dess tonhastighet (hur snabbt det lutar).
Ett konventionellt gyroskop skulle vara besvärligt och svårt att underhålla i denna typ av fordon, så Segway får samma effekt med en annan sorts mekanism. Segways använder en special solid-state vinkelhastighetssensor konstruerad med kisel. Denna typ av gyroskop bestämmer ett objekts rotation med hjälp av Coriolis -effekt i mycket liten skala.
Enkelt uttryckt, Coriolis -effekten är den skenbara vridningen av ett objekt som rör sig i förhållande till ett annat roterande objekt. Till exempel, ett flygplan som färdas i en rak linje verkar vända eftersom jorden roterar under det.
Ett typiskt solid-state kisel-gyroskop består av en liten kiselplatta monterad på en stödram. Kiselpartiklarna flyttas av en elektrostatisk ström appliceras över plattan. Partiklarna rör sig på ett visst sätt, vilket får plattan att vibrera på ett förutsägbart sätt. Men när plattan roteras runt sin axel (det vill säga när Segway roterar i det specifika planet), partiklarna skiftar plötsligt i förhållande till plattan. Detta förändrar vibrationerna, och förändringen står i proportion till rotationsgraden. Gyroskopsystemet mäter förändringen i vibrationer, och vidarebefordrar denna information till datorn. På det här sättet, datorn kan ta reda på när Segway roterar längs särskilda axlar. (Kolla in denna webbplats för mer information om solid-state kisel gyroskop).
Segway HT har fem gyroskopiska sensorer, även om det bara behövs tre för att upptäcka framåt och bakåt tonhöjd samt luta sig åt vänster eller höger (kallas "rulla"). De extra sensorerna lägger till redundans, för att göra bilen mer pålitlig. Dessutom, Segway har två lutningsgivare fyllda med elektrolytvätska. Som ditt inre öra, detta system räknar ut sin egen position i förhållande till marken baserat på lutningen av vätskeytan.
All lutningsinformation överförs till fordonets "hjärna", två elektroniska kretskort innefattande ett kluster av mikroprocessorer. Segway har totalt 10 inbyggda mikroprocessorer, som skryter, totalt, ungefär tre gånger mer än en vanlig dator. I vanliga fall, båda styrelserna arbetar tillsammans, men om en bräda går sönder, den andra kommer att ta över alla funktioner så att systemet kan meddela ryttaren om ett fel och stänga av graciöst.
Segway kräver så mycket hjärnkraft eftersom den måste göra extremt exakta justeringar för att inte falla omkull. Vid normal drift, styrkortet kontrollerar positionssensorerna cirka 100 gånger per sekund. Mikroprocessorerna kör en avancerad mjukvara som övervakar all stabilitetsinformation och justerar hastigheten för flera elmotorer i enlighet därmed. Elmotorerna, som drivs av ett par laddningsbara nickelmetallhydrid (NIMH) eller litiumjon (Li-ion) batterier, kan vrida var och en av hjulen oberoende av varandra med varierande hastigheter.
När bilen lutar framåt, motorerna snurrar båda hjulen framåt för att inte luta över. När bilen lutar bakåt, motorerna snurrar båda hjulen bakåt. När ryttaren använder styret för att svänga åt vänster eller höger, motorerna snurrar ett hjul snabbare än det andra, eller snurra hjulen i motsatta riktningar, så att fordonet roterar.
Detta är verkligen en fantastisk maskin, men är det verkligen lika viktigt som Internet, som vissa har påstått? I nästa avsnitt, vi får se vilken typ av inverkan denna maskin kan ha på den moderna världen.
Flera alternativa Segway -mönster från en av Dean Kamen patent applikationer Foto med tillstånd av U.S. Patent and Trademark Office Uppfinnaren Dean Kamen medger att Segway aldrig helt kan ersätta bilen, eftersom den inte har nära samma kapacitet. Standard HTi80 -modellen går bara 12 miles i timmen (20 km / h), och den måste anslutas till hushållens elektriska ström i cirka sex timmar för att lagra tillräckligt med juice för en resa på 24 kilometer. Självklart, denna typ av maskin skulle inte göra dig mycket nytta på en terrängresa.
Men Kamen tror att Segway är ett överlägset alternativ för att ta sig runt i en stad. Bilar tar mycket plats, så så snart du har ett gäng människor som kör i ett begränsat område (som en stadsgata), du får tunga trafikstockningar. Det är också ett besvär att parkera bilar, och de är mycket dyra att underhålla. Allt som allt, en bil är inte en optimal maskin för korta resor i ett trångt område.
Segway är bara något större än en person, så det orsakar inte lika mycket trängsel som en bil. Som en trottoarfordon , det låter pendlare zip genom folkmassor, hoppa över vägarna helt. Precis som skotrar och cyklar, fordonen kommer att vara inblandade i ett stort antal fotgängarolyckor år från år. Men Segways anhängare säger att det bara är lika farligt som att gå, eftersom fordonet rör sig med relativt låga hastigheter.
Även om det inte kan få människor till sina destinationer i toppfart, Segwayen kan bli dragkedja genom att gå långsamt, stötfångare-till-stötfångare trafik. När de väl kommer till sin destination, ryttare kan bära sina Segways med sig inuti utan att behöva oroa sig för parkering. Och det finns ingen anledning att stanna vid bensinstationen, då fordonet går på vanligt hushållsel .
Segways är också bra maskiner för att komma runt trånga lager, där trånga korridorer gör det svårt att använda skrymmande fordon. Människor kan tycka att de är användbara för att ta sig runt stora gågator, som flygplatser eller nöjesparker. Det finns verkligen ingen gräns för hur människor kan använda fordonet. Segway kan passa på de flesta ställen du kan gå, men det kommer att ta dig dit snabbare, och du kommer inte att utöva mycket energi.
Än så länge, Segway har inte gjort stora framsteg när det gäller att förändra världen. Sedan 2002 har försäljningen har bara räknat i tiotusentals. Den rejäla prislappen har förmodligen varit ett hinder. Dock, Företaget meddelade nyligen att det kommer att erbjuda finansierings- och leasingalternativ. Segway hoppas också att stigande gaspriser kommer att bidra till att öka försäljningen.
Kamen tror att fler och fler människor kommer att vilja ha maskinen, efter att de blivit bekanta med det och ser vad det kan. För detta ändamål, han riktade sig inledningsvis till myndigheter och stora företag, inte konsumentmarknaden. Tre grupper i Atlanta, Georgien, inklusive Atlanta Police Department, var de första som provade Segway på stadens gator. För närvarande flera polisstyrkor, inklusive Chicago Police Department, använd HT i180 polismodell.
CentaurenBara tre år efter det första mobila underverket, folket på Segway fokuserade på en fyrhjulig, sportigare syskon för den ursprungliga Segway - som för närvarande heter Centaur.
Delar definitivt mycket liknande släktlinjer (den huvudsakliga gyroskopbalanserade basen), den nya ungen på Segway -blocket är utrustad med mer än två extra hjul. Styrningen använder både drive-by-wire-teknik och vanlig styrmekanik. Medan fyrhjulsdesignen ger den ökad manövrerbarhet och lite mer hastighet, förare kan växla mellan att använda alla fyra hjulen eller bara två.
Tänk på det som att ha en SUV:För gatukörning, du behöver inte slå på fyrhjulsdriften i din Touareg; men när du vill ta det off-road, förmågan finns. Centaur är en SUV, också - ett "Segway" -fordon, kunna täcka mer mark, bokstavligen, än dess äldre sib.
Tills vidare, Centaur är bara en prototyp under utveckling.
Läs mer
Förargränssnittet är utformat för att vara enkelt och intuitivt. Foto med tillstånd Segway, LLC Dessa specifikationer gäller för standard HT i180 -modellen. Segway erbjuder också ytterligare fyra modeller:HT i180 Police, terrängtransportören (XT), Golf Transporter (GT) och p133, en liten, lätt modell. För att se ytterligare specifikationer, kolla in Segways produktsida.
För information om utvecklingen av Segway och historien om dess skapare, kolla in länkarna på nästa sida.
