Как Работят Segways

{h1}

Segway е потенциално революционно устройство за личен транспорт. Научете за segway, неговите възможности и как го сравнява с конвенционален автомобил.

На пръв поглед това устройство (наречено the SegwayTM Човешки преносител) не изглежда всичко толкова забележително - изглежда като високотехнологичен скутер. Но хората, които са го изпробвали, твърдят, че е много, много повече - съвсем различен начин да се заобиколите.

Дийн Камен, изобретателят на машината, полага особено големи надежди на Segway. В интервю за Time Magazine той твърдеше, че неговата машина „ще бъде до колата каквато е колата на коня и бъги“.

Въпреки че Segway не е успял да постигне свръх, това определено е невероятна машина. В тази статия ще разберем какво отличава Segway от по-ранните превозни средства и ще видим защо неговият изобретател смята, че може да промени света.

Когато Дийн Камен разкри Segway в „Добро утро Америка“ на ABC, той определи машината като „първата в света самобалансиращо човешки превозвач. "Когато погледнете машината в движение, получавате представа за какво говори.

За разлика от автомобила, Segway има само две колела - изглежда нещо като обикновено ръчен камион - все пак тя успява да стои изправена сама.

За да се движи напред или назад по Segway, ездачът просто се навежда леко напред или назад. За да завие наляво или надясно, мотоциклетистът завърта дясната дръжка напред или назад.

Този акт на балансиране е най-невероятното нещо на Segway и той е ключът към неговата работа. За да разберете как работи тази система, помага да се разгледа модела на Камен за устройството - човешкото тяло.

Ако се изправите и се наведете напред, така че да сте извън равновесие, вероятно няма да паднете върху лицето си. Мозъкът ви знае, че сте извън равновесие, защото течността във вътрешното ви ухо се измества, така че ви задейства да поставите крака си напред и да спрете падането. Ако продължавате да се навеждате напред, мозъкът ви ще продължи да поставя краката си напред, за да се държи изправен. Вместо да падате, вървите напред, една стъпка в един момент.

Segway прави почти същото нещо, освен че има колела вместо крака, двигател вместо мускули, колекция от микропроцесори вместо мозък и набор от сложни сензори за наклони вместо балансираща система с вътрешно ухо. Подобно на мозъка ви, Segway знае кога се навеждате напред. За да поддържате равновесие, той завърта колелата с точно правилната скорост, така че се движите напред.

В следващия раздел ще разгледаме частите, които съставляват Segway.

Припомняне на Segway

На 14 септември 2006 г. Segway, Inc. припомни всички 23 000 скутери, произведени до този момент, поради софтуерна грешка, която може да накара колелата си да обърнат посоката. Няколко ездачи паднаха от своите Segways и получиха наранявания като счупени зъби и счупена китка. Segway предлага безплатна актуализация на софтуера, която ще отстрани проблема, която е достъпна в дилърите и сервизните центрове на Segway [ref].

Части на Segway

Segway се състои от четири основни елемента: колелото и мотора, сензорната система, мозъка на платката и системата за управление на оператора.

Segway се състои от четири основни елемента: колелото и мотора, сензорната система, мозъка на платката и системата за управление на оператора.

В най-основния си, Segway е комбинация от серия от сензори, система за управление и двигателна система. В този раздел ще разгледаме всеки от тези елементи.

Основното сензорна система е сглобка от жироскопи. Основен жироскоп е въртящо се колело вътре в стабилна рамка. Въртящият се обект се съпротивлява на промените в своята ос на въртене, защото приложена сила се движи заедно със самия обект. Ако натиснете точка в горната част на въртящото колело, например, тази точка се движи до предната част на колелото, докато все още усеща силата, която сте приложили. Докато точката на сила продължава да се движи, тя завършва, прилагайки сила върху противоположните краища на колелото - силата се балансира. (Вижте как работят жироскопите, за да научите повече).

Поради устойчивостта си към външна сила, колело с жироскоп ще поддържа позицията си в пространството (спрямо земята), дори и да го наклоните. Но рамката на жироскопа ще се движи свободно в пространството. Чрез измерване на положението на въртящото колело на жироскопа спрямо рамката, прецизен сензор може да каже на игрище на обект (колко е наклонен от вертикално положение), както и на неговото темп на височината (колко бързо се накланя).

Конвенционалният жироскоп би бил тромав и труден за поддръжка в този тип превозни средства, така че Segway получава същия ефект с различен вид механизъм. Segways използват специален твърдостен сензор за ъглова скорост конструиран с използване на силиций. Този вид жироскоп определя въртенето на обекта с помощта на Кориолис ефект в много малък мащаб

Просто казано, ефектът на Кориолис е привидното завъртане на обект, който се движи спрямо друг въртящ се обект. Например самолетът, пътуващ по права линия, изглежда, че се обръща, защото Земята се върти под него.

Типичен твърдо състояние силиконов жироскоп се състои от мъничка силиконова плоча, монтирана върху носеща рамка. Силициевите частици се придвижват с а електростатичен ток прилага се върху цялата плака. Частиците се движат по особен начин, което кара плаката да вибрира по предвидим начин. Но когато плочата се завърти около оста си (тоест когато Segway се върти в тази конкретна равнина), частиците внезапно се изместват по отношение на плочата. Това променя вибрациите и промяната е пропорционална на степента на въртене. Жироскопната система измерва промяната на вибрациите и предава тази информация на компютъра. По този начин компютърът може да разбере кога Segway се върти по определени оси. (Вижте този сайт за повече информация относно силиконовите жироскопи на твърдо състояние).

Segway HT има пет жироскопични сензора, макар че се нуждае само от три, за да открие стъпка напред и назад, както и да се наклони наляво или надясно (наречено „преобръщане“). Допълнителните сензори добавят излишък, за да направят автомобила по-надежден. Освен това, Segway има два сензора за наклона, пълни с електролитна течност. Подобно на вашето вътрешно ухо, тази система определя своето собствено положение спрямо земята въз основа на наклона на повърхността на течността.

Цялата информация за накланяне се предава на "мозъка" на превозното средство, две електронни платки на контролера включващ струпване от микропроцесори. Segway разполага с общо 10 вградени микропроцесора, които се гордеят с около три пъти по-голяма мощност на типичен компютър. Обикновено и двата борда работят заедно, но ако едната дъска се развали, другата ще поеме всички функции, така че системата да може да уведоми водача за повреда и да се изключи грациозно.

Segway изисква толкова много мозъчна сила, защото трябва да направи изключително прецизни корекции, за да не падне. При нормална работа платките на контролера проверяват датчиците за положение около 100 пъти в секунда. Микропроцесорите управляват усъвършенстван софтуер, който следи цялата информация за стабилност и съответно регулира скоростта на няколко електродвигателя. Електродвигателите, които се захранват от двойка акумулаторни никелови метални хидридни (NIMH) или литиево-йонни (Li-ion) батерии, могат да завъртят всяко от колелата независимо с променливи скорости.

Когато превозното средство се навежда напред, моторите въртят двете колела напред, за да не се накланят. Когато превозното средство се наклони назад, моторите въртят двете колела назад. Когато мотоциклетистът управлява управлението на кормилото, за да завие наляво или надясно, моторите въртят едно колело по-бързо от другото или въртят колелата в противоположни посоки, така че автомобилът да се върти.

Това със сигурност е невероятна машина, но дали тя е толкова важна, колкото интернет, както някои твърдят? В следващия раздел ще видим какво влияние може да окаже тази машина върху съвременния свят.

Segway vs. Cars

Няколко алтернативни дизайна на Segway от една от заявките за патент на Дийн Камен

Няколко алтернативни дизайна на Segway от един от Дийн Камен патент приложения

Изобретателят Дийн Камен признава, че Segway никога не може напълно да замени колата, тъй като няма близо същите възможности. Стандартният модел HTi80 върви само 12 мили в час (20 kph) и трябва да бъде прикачен към домакински електрически ток за около шест часа, за да съхранява достатъчно сок за пътуване на 15 мили (24 км). Очевидно, този вид машина не би ви помогнала много за пътуване по задграничен път.

Но Камен вярва, че Segway е отличен вариант за обикаляне на град. Автомобилите заемат много място, така че щом имате куп хора, които шофират в ограничен район (като градска улица), получавате големи задръствания. Освен това е трудно да паркирате автомобили и те са много скъпи за поддръжка. Като цяло една кола не е оптимална машина за кратки пътувания в претъпкана зона.

Segway е само малко по-голям от човек, така че не предизвиква толкова задръствания като кола. Като тротоарно превозно средство, тя позволява на пътуващите с цип през тълпите, пропускайки пътеките напълно. Точно като скутери и велосипеди, превозните средства ще участват в голям брой пешеходни произшествия от година на година. Привържениците на Segway обаче твърдят, че става въпрос само за толкова опасно, колкото и за ходенето, тъй като автомобилът се движи със сравнително бавни скорости.

Въпреки че не може да закара хората до техните дестинации с максимална скорост, Segway може да ципира чрез бавно движение, броня до броня. След като стигнат до местоназначението си, ездачите могат да носят своите Segways вътре със себе си, без да се притесняват за паркиране. И няма нужда да спирате до бензиностанцията, тъй като превозното средство работи обикновено домакински ток.

Segways също са добри машини за обикаляне на препълнени складове, където тесните коридори затрудняват използването на по-обемни превозни средства. Хората може да ги окажат полезни за обикаляне на големи пешеходни зони, като летища или увеселителни паркове. Наистина няма ограничение за това как хората могат да използват превозното средство. Segway може да се побере на повечето места, на които може да ходите, но ще ви стигне по-бързо и няма да изразходвате много енергия.

Досега Segway не постигна голям напредък, променяйки света. От 2002 г. продажбите наброяват само десетки хиляди. Здравият етикет вероятно е бил пречка. Наскоро обаче компанията обяви, че ще предлага опции за финансиране и лизинг. Освен това Segway се надява, че повишаването на цените на газа ще помогне за увеличаване на продажбите.

Камен вярва, че все повече хора ще искат машината, след като се запознаят с нея и видят на какво е способна. За тази цел той първоначално се е насочил към правителствените агенции и големите корпорации, а не към потребителския пазар. Три групи в Атланта, Джорджия, включително полицейското управление в Атланта, бяха първите, които изпробваха Segway по градските улици. В момента няколко полицейски сили, включително полицията в Чикаго, използват модела на полицията HT i180.

Кентавърът

Само три години след първото си чудо за мобилни устройства, хората в Segway се съсредоточиха върху четириколесни и по-спортни братя за оригиналния Segway - понастоящем наречен Кентавър.

Определено споделя много сходна линия (основната балансирана с жироскоп база), новото дете на блока Segway е оборудвано с повече от две допълнителни колела. Кормилното управление използва както технологията задвижване по проводник, така и обикновената механика за управление. Докато дизайнът на четирите колела му придава допълнителна маневреност и малко повече скорост, водачите могат да превключват между използване на четирите колела или само на две.

Помислете за това като да имате SUV: За улично шофиране няма нужда да включвате системата за задвижване на четирите колела във вашия Touareg; но когато искате да го вземете извън пътя, възможностите са там. Centaur също е всъдеход - полезен автомобил "Segway", способен да покрие буквално повече земя от по-стария си сиб.

Засега Кентавърът е само прототип в разработката.

Спецификации на Segway

Интерфейсът на драйвера е проектиран да бъде прост и интуитивен.

Интерфейсът на драйвера е проектиран да бъде прост и интуитивен.

Тези спецификации са за стандартния модел HT i180. Segway предлага и четири допълнителни модела: HT i180 Police, Cross-Terrain Transporter (XT), Golf Transporter (GT) и p133, малък лек модел. За да видите допълнителни спецификации, разгледайте страницата с продукти на Segway.

  • Максимална скорост: 12,5 мили в час (20 kph). Това е около три пъти типична скорост на ходене.
  • Тегло: 38 кг
  • Ширина: Сегейските следа (колко място заема на земята) е 19 на 25 инча (48 на 63,5 см). Това прави Segway приблизително същата ширина като човек със среден размер, така че не заема много място на улицата. Платформата е на 8 инча (20 см) от земята.
  • Тегло капацитет: 260 лира (118 кг) ездач и товар.
  • Обхват: Около 17 мили (28 км) на равномерна земя, с едно зареждане на литиево-йонна (литиево-йонна) батерия и 8-12 мили с едно зареждане на NiMH (никелова метална хидридна) батерия.
  • Интерфейс на драйвера: Segway има малък LCD екран, който казва на водача колко мощност на батерията е останала и колко добре автомобилът работи. Екранът показва анимационно лице, което изразява общото състояние на автомобила.
  • Motors: Всяко от колелата на Segway се задвижва от 2-конски сили електромотор, който не произвежда емисии.
  • Скоростна кутия: Двустепенната трансмисия, изградена от Segway и Axicon Technologies, има компактно 24: 1 предавателно отношение. Използва спирална предавка, която значително намалява шума. Екипът на Segway конфигурира двете мрежи в скоростна кутия (точките, където се свързват предавките), за да издава звук точно две октави на части. Това означава, че звуците са вътре хармония, така че скоростната кутия издава по-музикален шум. Предавките също са проектирани да имат нецелосни предавки, което означава мрежата на зъбните колела в различни точки от революция до революция. Това минимизира износването и удължава живота на редуктора.
  • Компютър: Мозъкът на Segway е съставен от две платки, поместени в шасито на автомобила. Платките, които се гордеят с общо 10 микропроцесора, обикновено работят заедно, но всяка може да функционира независимо в случай на проблем с компютъра. Ако единият се счупи, другата платка ще забави превозното средство постепенно, за да избегне инцидент.
  • Мощност: Segway се захранва от две акумулаторни батерии. Segways идват с едно или друго литиево-йонна (Li-йон) или никелов метален хидрид (NIMH) батерии. Батериите се наблюдават непрекъснато от платка, която съобщава на централния мозък всякакви проблеми с производителността. Батериите могат да се зареждат с променлив ток в домакинството. Дийн Камен изчислява, че Segway струва някъде около 5 цента на сметките за ток.
  • Сензори: Segway използва пет жироскопа и колекция от други сензори за наклон, за да се държи изправен. Необходими са само три жироскопа - допълнителните сензори са включени като предпазна мярка. Segway има допълнителен сензор за тежест, вграден в платформата си, за да уведомява компютъра кога е настъпил ездач.
  • Спирачки: Segway няма спирачна система. За да спре, ездачът стои изправен, без да се навежда напред или назад, а превозното средство поддържа позицията си.
  • Радиус на завъртане: Тъй като има само две колела, Segway може да се върти около една ос (колелата се въртят в противоположни посоки). Това дава радиус на завъртане на нулата Segway.
  • джанти: Колелото Segway се състои от кована стоманена главина на колелото със стъкло подсилена термопластична джанта. Всяко колело е закрепено към задвижващия вал с една гайка. Гумите са изработени от силициево съединение, което осигурява добро сцепление дори върху мокри повърхности.
  • Сигурност: Segway използва система за електронни ключове. Ключът, който изглежда като автомобилна запалка, съхранява 128-битов криптиран цифров код. Превозното средство няма да стартира, ако ключът не е включен в неговия порт. Ключът може да съхранява и настройки за работата на автомобила. Segways включват един ключ за „начинаещ режим“, където автомобилът има по-ниска максимална скорост, и един ключ за „опитен режим“. Segway планира да предложи програмируеми клавиши по пътя, които позволяват на потребителите да съхраняват конкретни операционни настройки.
  • Шаси: Чувствителното електронно оборудване на Segway се помещава в стабилно алуминиево шаси. Според Segway, шасито може да издържи 7 тона сила.
  • Управляващ вал: Алуминиевият вал, който държи кормилото на Segway, може да се регулира на различни височини. Ездачите могат да прикачат клинове към вала, за да носят чанти или друг товар.

За информация относно развитието на Segway и историята на неговия създател, вижте връзките на следващата страница.


Видео Добавка: Да покараме Ховърборд! (Ревю и тест).




Изследване


Родителската Компания На WordsSideKick.com Techmedianetwork Осигурява 33 Милиона Долара Инвестиции
Родителската Компания На WordsSideKick.com Techmedianetwork Осигурява 33 Милиона Долара Инвестиции

Tiny Sphere Satellite Ще Тества Бъдещата Мрежа За Наблюдение На Космоса
Tiny Sphere Satellite Ще Тества Бъдещата Мрежа За Наблюдение На Космоса

Наука Новини


Шокиращи Изображения Разкриват Масивни Щети На Водохранилището В Калифорния
Шокиращи Изображения Разкриват Масивни Щети На Водохранилището В Калифорния

Ендометриоза: Причини, Симптоми И Лечение
Ендометриоза: Причини, Симптоми И Лечение

Защо Дърветата Навсякъде Се Късат Със Същата Скорост На Вятъра
Защо Дърветата Навсякъде Се Късат Със Същата Скорост На Вятъра

Тютюнопушенето Дефицит
Тютюнопушенето Дефицит

Сексуалните Възрастни Хора Са Най-Щастливи, Проучвания
Сексуалните Възрастни Хора Са Най-Щастливи, Проучвания


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com