Kako Rade Segways

{h1}

Segway je potencijalno revolucionarni uređaj za osobni prijevoz. Saznajte više o segwayu, njegovim mogućnostima i kako se uspoređuje s konvencionalnim automobilom.

Na prvi pogled, ovaj uređaj (nazvan the SegwayTM Ljudski transporter) ne čini se sve tako izvanrednim - izgleda kao visokotehnološki skuter. Ali ljudi koji su ga isprobali tvrde da je to puno, puno više - potpuno drugačiji način zaobići.

Dean Kamen, izumitelj stroja, polagao je posebno velike nade u Segway. U intervjuu za Time Magazine, tvrdio je da će njegova mašina "biti do automobila kakav je automobil bio konju i propalici".

Iako Segway još uvijek nije stigao do svog hype-a, to je definitivno nevjerojatna mašina. U ovom ćemo članku otkriti što razdvaja Segway od ranijih vozila, a vidjet ćemo i zašto je njegov izumitelj mislio da može promijeniti svijet.

Kad je Dean Kamen otkrio Segway na ABC-u "Dobro jutro Amerika", opisao je stroj kao "prvi na svijetu samobalansirajući ljudski transporter. "Kada pogledate stroj u pokretu, dobijete predstavu o čemu govori.

Za razliku od automobila, Segway ima samo dva kotača - izgleda poput običnog ručni kamion - ipak uspijeva sam ostati uspravan.

Za kretanje naprijed ili natrag na Segwayu, jahač se samo lagano naginje naprijed ili natrag. Za skretanje ulijevo ili udesno, jahač okreće desnu ručicu prema naprijed ili natrag.

Taj čin uravnoteženja je najčudesnija stvar Segway-a i to je ključ njegovog rada. Da biste razumjeli kako ovaj sustav funkcionira, pomaže razmotriti Kamenov model uređaja - ljudsko tijelo.

Ako ustanete i nagnete se naprijed, tako da ste izvan ravnoteže, vjerojatno vam neće pasti na lice. Vaš mozak zna da ste izvan ravnoteže, jer se tekućina u unutarnjem uhu pomiče, pa vas pokreće da stavite nogu naprijed i zaustavite pad. Ako se nagnete naprijed, mozak će vas i dalje držati naprijed tako da se uspravno držite. Umjesto da padnete, koračate naprijed, korak po korak.

Segway radi gotovo istu stvar, osim što ima točkove umjesto nogu, motor umjesto mišića, kolekciju mikroprocesora umjesto mozga i skup sofisticiranih senzori nagiba umjesto sustava za uravnoteženje unutarnjeg uha. Kao i vaš mozak, i Segway zna kad se naginjete naprijed. Da biste održali ravnotežu, točkove okreće točno odgovarajućom brzinom, tako da krećete naprijed.

U sljedećem ćemo dijelu pogledati dijelove koji čine Segway.

Sjećanje na Segway

Dana 14. rujna 2006. godine, Segway, Inc., povukao je svih 23 000 skutera proizvedenih do danas zbog softverske propuste koja može prouzrokovati točkove u obrnutom smjeru. Nekoliko vozača otpalo je iz njihovih Segway-ova i zadobilo je ozljede poput polomljenih zuba i slomljenog zgloba. Segway nudi besplatnu nadogradnju softvera koja će riješiti problem, a dostupna je u Segwayovim zastupnicima i servisnim centrima [ref].

Dijelovi Segway

Segway se sastoji od četiri glavna elementa: sklop kotača i motora, senzorski sustav, mozak pločice i upravljački sustav pogona.

Segway se sastoji od četiri glavna elementa: sklop kotača i motora, senzorski sustav, mozak pločice i upravljački sustav pogona.

U svom osnovnom, Segway je kombinacija niza senzora, upravljačkog i motornog sustava. U ovom ćemo dijelu pogledati svaki od ovih elemenata.

Primarno senzorski sustav je sklop žiroskopa. Osnovni žiroskop je kotač koji se okreće unutar stabilnog okvira. Predenje koji se okreće odolijeva promjenama svoje osi rotacije, jer se primijenjena sila pomiče sa samim objektom. Ako, primjerice, pritisnete točku na vrhu kotača, ta se točka pomiče prema prednjem dijelu kotača, dok i dalje osjeća snagu koju ste primijenili. Kako se točka sile nastavlja kretati, na kraju se primjenjuje sila na suprotnim krajevima kotača - sila se uravnotežuje. (Pogledajte kako rade žiroskopi da biste saznali više).

Zbog otpornosti na vanjsku silu, kotač žiroskopa zadržaće svoj položaj u prostoru (u odnosu na zemlju), čak i ako ga nagnete. No, okvir žiroskopa kretat će se slobodno u prostoru. Mjereći položaj vrtložnog kotača žiroskopa u odnosu na okvir, precizni senzor može reći nagib objekta (koliko se naginje od uspravnog položaja) kao i njegovog visina tona (kako se brzo naginje).

Uobičajeni žiroskop bio bi glomazan i težak za održavanje u ovakvoj vrsti vozila, pa Segway postiže isti efekt s drugačijim mehanizmom. Segways koriste poseban senzor kutne brzine u čvrstom stanju građena korištenjem silikona. Ova vrsta žiroskopa određuje rotaciju objekta pomoću Coriolisov efekt u vrlo malom obimu.

Jednostavno rečeno, Coriolisov efekt je prividno okretanje objekta koji se kreće u odnosu na drugi rotirajući objekt. Na primjer, čini se da se zrakoplov koji putuje ravnom linijom okreće jer se Zemlja okreće ispod nje.

Tipični čvrsti silikonski žiroskop sastoji se od sićušne silikonske ploče postavljene na potporni okvir. Čestice silicija pomiču se s elektrostatička struja nanosi se preko ploče. Čestice se kreću na određeni način, zbog čega ploča vibrira na predvidljiv način. Ali kada se ploča rotira oko svoje osi (tj. Kada se Segway rotira u toj određenoj ravnini), čestice se naglo pomiču u odnosu na ploču. To mijenja vibracije, a promjena je proporcionalna stupnju rotacije. Žiroskopski sustav mjeri promjenu vibracije i te podatke prenosi na računalo. Na taj način računalo može shvatiti kada se Segway rotira prema određenim osovinama. (Pogledajte ovu stranicu kako biste saznali više o silicijumskim žiroskopima čvrstog stanja).

Segway HT ima pet žiroskopskih senzora, iako su mu potrebna samo tri za otkrivanje nagiba prema naprijed i natrag, kao i naginjanje ulijevo ili udesno (nazvano "rola"). Dodatni senzori dodaju suvišnost, kako bi vozilo postalo pouzdanije. Uz to, Segway ima dva senzora nagiba napunjena tekućinom elektrolita. Kao i vaše unutarnje uho, i ovaj sustav shvaća vlastiti položaj u odnosu na tlo na temelju nagiba površine tekućine.

Sve informacije o nagibu prenose se "mozgu" vozila, dvije elektroničke ploče upravljačkog sklopa koja sadrži grozd mikroprocesora. Segway ima ukupno 10 ugrađenih mikroprocesora, koji imaju ukupno oko tri puta veću snagu od tipičnog računala. Obično oba odbora rade zajedno, ali ako se jedna ploča pokvari, druga će preuzeti sve funkcije tako da sustav može obavijestiti vozača o kvaru i ugasiti se graciozno.

Segwayu je potrebna tolika snaga mozga, jer treba izvršiti vrlo precizna prilagođavanja kako se ne bi prevrtao. U normalnom radu, kontrolne ploče provjeravaju senzore položaja oko 100 puta u sekundi. Mikroprocesori pokreću napredni softver koji prati sve informacije o stabilnosti i u skladu s tim prilagođava brzinu nekoliko elektromotora. Elektromotori, koji pokreću punjivi nikal metal-hidridni (NIMH) ili litij-ionski (Li-ion) akumulatori, mogu okretati svaki od kotača neovisno pri različitim brzinama.

Kada se vozilo nagne naprijed, motori se okreću oba kotača prema naprijed kako se ne bi preokrenuli. Kada se vozilo nagne unatrag, motori okreću oba kotača unatrag. Kada vozač upravlja upravljačem za skretanje ulijevo ili udesno, motori se okreću jedno kolo brže od drugog ili kotače okreću u suprotnim smjerovima, tako da se vozilo okreće.

Ovo je sigurno nevjerojatna mašina, ali je li ona zaista bitna koliko i Internet, kao što neki tvrde? U sljedećem ćemo odjeljku vidjeti kakav utjecaj ovaj stroj može imati na moderni svijet.

Segway vs. Cars

Nekoliko alternativnih dizajna Segwaya iz jedne od patentnih prijava Deana Kamena

Nekoliko alternativnih dizajna Segwaya jednog od Deana Kamena patent aplikacije

Izumitelj Dean Kamen priznaje da Segway nikada ne može u potpunosti zamijeniti automobil, jer nema ni približno iste mogućnosti. Standardni model HTi80 ide samo okolo 12 milja na sat (20 km / h) i mora se oko šest sati zakačiti na električnu struju u domaćinstvu kako bi se sakupilo dovoljno soka za putovanje u dužini od 15 km. Očito vam ova vrsta stroja ne bi mnogo pomogla na putovanju inozemnim putem.

Ali Kamen vjeruje da je Segway odlična opcija za obilazak grada. Automobili zauzimaju puno prostora, pa čim imate gomilu ljudi koji se voze u skučenom području (poput gradske ulice), dobivate velike gužve u prometu. Bilo je i gnjavaža parkirati automobile, a oni su skupi za održavanje. Sve u svemu, automobil nije optimalan stroj za kratka putovanja u gužve.

Segway je tek nešto veći od osobe, tako da ne izaziva toliko gužve kao automobil. Kao nogostup, omogućuje putnicima da se previjaju kroz gužve, preskačući prometnice u potpunosti. Kao i skuteri i bicikli, vozila će iz godine u godinu biti uključena u dobar broj pješačkih nesreća. No, pristaše Segwaya kažu da je samo toliko opasno koliko i hodanje, jer se vozilo kreće relativno malim brzinama.

Iako ne može privući ljude do odredišta pri najvećim brzinama, Segway se može zakopati po sporosti, bum-bum-prometu. Jednom kada stignu na odredište, jahači mogu sa sobom nositi svoje Segwaye bez brige o parkiranju. I nema potrebe zaustavljati se pored benzinske pumpe, jer vozilo vozi uobičajenim putem struja u domaćinstvu.

Segways su također dobri strojevi za obilazak prepunih skladišta, gdje uski hodnici otežavaju upotrebu glomaznijih vozila. Ljudi će im biti korisni za obilazak velikih pješačkih područja, poput zračnih luka ili zabavnih parkova. Zapravo ne postoji ograničenje kako ljudi mogu koristiti vozilo. Segway se može uklopiti na većinu mjesta na kojima biste mogli hodati, ali ona će vas tamo brže dovesti i nećete trošiti mnogo energije.

Do sada, Segway nije postigao puno napretka mijenjajući svijet. Od 2002. godine prodaja je imala samo nekoliko desetaka tisuća. Ogromna cijena cijena vjerojatno je bila prepreka. Međutim, tvrtka je nedavno najavila da će ponuditi opcije financiranja i zakupa. Segway se također nada da će rast cijena plina pomoći povećati prodaju.

Kamen vjeruje da će sve više ljudi željeti stroj, nakon što se upoznaju s njim i vide što je sposoban. U tu svrhu je u početku ciljao na vladine agencije i velike korporacije, a ne na potrošačko tržište. Tri skupine u Atlanti u državi Georgia, uključujući policijsku upravu Atlante, bile su prve koje su isprobale Segway na gradskim ulicama. Trenutno nekoliko policijskih snaga, uključujući policijsku upravu u Chicagu, koriste model HT i180 Police.

Kentaur

Samo tri godine nakon svog prvog mobilnog čuda, ljudi u Segwayu fokusirali su se na sportska sestre na četiri kotača, izvorni Segway - trenutno nazvani Centaur.

Definitivno dijeli vrlo sličnu lozu (glavnu bazu uravnoteženu na žiroskopu), novo dijete na bloku Segway opremljeno je s više od dva dodatna kotača. Upravljanje koristi i tehnologiju „drive-by-wire“ i uobičajenu mehaniku upravljanja. Iako mu dizajn na sva četiri kotača daje dodatnu upravljivost i malo veću brzinu, vozači se mogu prebacivati ​​između sva četiri ili samo dva kotača.

Zamislite to kao da imate SUV: Za uličnu vožnju, nema potrebe uključivati ​​sustav pogona na sva četiri kotača u svom Touaregu; ali kad ga želite izvesti van puta, sposobnost je tamo. Centaur je i SUV - uslužno vozilo „Segway“, koje je u stanju doslovno pokriti više tla od starijeg siba.

Za sada je Centaur tek prototip u razvoju.

Specifikacije Segway-a

Upravljačko sučelje dizajnirano je za jednostavno i intuitivno.

Upravljačko sučelje dizajnirano je za jednostavno i intuitivno.

Ove specifikacije vrijede za standardni model HT i180. Segway nudi i četiri dodatna modela: HT i180 Police, Trans-Terrain Transporter (XT), Golf Transporter (GT) i p133, mali, lagani model. Da biste pogledali dodatne specifikacije, pogledajte stranicu proizvoda tvrtke Segway.

  • Najveća brzina: 12,5 milja na sat (20 km / h). To je otprilike tri puta tipična brzina hodanja.
  • Težina: 38 kg
  • Širina: Segway's otisak stopala (koliko prostora zauzima na zemlji) iznosi 19 x 25 inča (48 do 63,5 cm). To čini Segway približno jednakom širinom kao i osoba prosječne veličine, tako da ne zauzima puno prostora na ulici. Platforma je udaljena 8 cm od tla.
  • Kapacitet težine: Jahač i teret 260 funti (118 kg).
  • raspon: Otprilike 17 milja (28 km) na ravnom terenu, s jednim punjenjem na litij-ionskoj (Li-ion) bateriji i 8-12 milja s jednim punjenjem na NiMH (nikl metal hidridu) bateriji.
  • Sučelje vozača: Segway ima mali LCD zaslon koji vozaču govori koliko je preostala snaga baterije i koliko dobro vozilo funkcionira. Na ekranu se prikazuje crtano lice koje izražava opće stanje vozila.
  • Motori: Svaki od Segwayevih kotača pokreće električni motor od 2 konjske snage koji ne proizvodi nikakve emisije.
  • Prijenos: Dvostupanjski prijenos, koji su izgradili Segway i Axicon Technologies, ima kompaktni prijenosni omjer 24: 1. Koristi spiralni sklop zupčanika koji značajno smanjuje buku. Tim Segwaya konfigurirao je dvije mreže u mjenjač (točke na kojima se zupčanici spajaju) kako bi se dobio točno dva oktave odvojeno. To znači da su zvukovi u sklad, tako da mjenjač stvara glasniji zvuk. Zupčanici su također dizajnirani da imaju neintegrični prijenosni omjeri, što znači mrežica zuba zupčanika na različitim točkama od revolucije do revolucije. Na taj se način minimizira habanje i produžava vijek trajanja reduktora.
  • Računalo: Mozak Segwaya čine dvije pločice, smještene u šasiji vozila. Radne pločice, koje imaju ukupno 10 mikroprocesora, normalno rade zajedno, ali svaka može funkcionirati neovisno u slučaju problema s računalom. Ako se jedan pokvari, druga pločica usporit će vozilo postupno kako bi se izbjegla nezgoda.
  • Vlast: Segway pokreću dvije punjive baterije. Segways dolaze s bilo kojim od njih litij-ion (Li-ion) ili nikl metala hidrid (NIMH) baterije. Baterije se neprekidno nadgledaju na upravljačkoj ploči koja središnjim mozgovima prenosi bilo kakve probleme s radom. Baterije se mogu puniti strujom u domaćinstvu. Dean Kamen procjenjuje da Segway košta račune za struju negdje oko 5 centi dnevno.
  • senzori: Segway koristi pet žiroskopa i niz drugih senzora nagiba kako bi se održao uspravno. Potrebna su samo tri žiroskopa - dodatni senzori uključeni su kao mjera opreza. Segway ima ugrađen dodatni senzor težine u svoju platformu da obavijesti računalo kada je vozač na njega naletio.
  • Kočnice: Segway nema sustav kočenja. Za zaustavljanje, vozač stoji uspravno, ne naginjući se naprijed ili natrag, a vozilo zadržava svoj položaj.
  • Polumjer okretanja: Budući da ima samo dva kotača, Segway se može zakretati oko jedne osi (kotači se okreću u suprotnim smjerovima). To daje Segway radijus okretanja nula.
  • kotači: Kotač Segway sastoji se od kovanog čeličnog čelika s termoplastičnim oblogom ojačanim staklom. Svaki je kotač pričvršćen na pogonsku osovinu jednom maticom. Gume su izrađene od silikatnog spoja koji pruža dobru vuču čak i na mokrim površinama.
  • Sigurnost: Segway koristi sustav elektroničkog ključa. Ključ, koji izgleda poput automobila upaljača, pohranjuje 128-bitni šifrirani digitalni kod. Vozilo se neće pokrenuti ako ključ nije priključen u njegov priključak. Na ključu se mogu pohraniti i postavke za rad vozila. Segways uključuju jednu tipku za "početnički način rada", gdje vozilo ima nižu maksimalnu brzinu, i jednu tipku za "iskusni način rada". Segway planira ponuditi programibilne tipke niz cestu, koje korisnicima omogućavaju pohranjivanje određenih operativnih postavki.
  • šasija: Osjetljiva elektronička oprema Segwaya smještena je u čvrstom aluminijumskom kućištu od livenog aluminija. Prema Segwayu, šasija može izdržati 7 tona sile.
  • Upravljačko vratilo: Aluminijska osovina koja drži upravljače Segwaya može se prilagoditi različitim visinama. Vozači mogu pričvrstiti kopče na osovinu za nošenje torbi ili drugog tereta.

Informacije o razvoju Segwaya i priči o njegovom tvorcu potražite na vezama na sljedećoj stranici.


Video Dodatak: BRUTÁLNÍ HÁDKA! Městská policie mi UKRADLA Segway!.




HR.WordsSideKick.com
Sva Prava Pridržana!
Umnožavanje Bilo Koje Materijale Dozvoljen Samo Prostanovkoy Aktivni Link Na Stranicu HR.WordsSideKick.com

© 2005–2020 HR.WordsSideKick.com