Šta je to i kako radi Segway?

Segway, koji je pre nego što je bio javno otkriven, bio poznat i pod imenom IT (ili Ginger), predstavlja prvo samo-balansirajuće prevozno sredstvo koje po svom spoljašnjem izgledu pomalo podseća na skuter ili trotinet. Za razliku od automobila, Segway poseduje dva točka, a kada želite da se na njemu pomerate napred ili nazad, dovoljno je samo da se nagnete na željenu stranu, dok za skretanje levo ili desno morate povući desnu ručku napred ili nazad. A što je najvažnije, šta god da na njemu uradite, Segway se neće prevrnuti.

Interesantno je da je pronalazačev model za konstrukciju Segway-a bilo upravo ljudsko biće. Naime, ukoliko se stojeći nagnemo unapred tako da izađemo iz ravnoteže, fluid u unutrašnjim ušima će signalizirati mozgu naš položaj, pa ćemo znati kako da reagujemo (odnosno da ispružimo nogu unapred) da biste povratili ravnotežu.

Segway čini praktično istu stvar, samo pomoću točkova umesto nogu, motora umesto mišića, te skupa mikroprocesora umesto mozga i niza osetljivih senzora umesto sistema za uranotežavanje unutrašnjeg uha. Kao što naš mozak signalizira nogama da naprave korak kada se nagnemo unapred, isto tako mikroprocesori Segway-a signaliziraju okretanje točkova u pravcu u kome se nagnemo stojeći na vozilu.

Osnovu senzorskog sistema Segway-a čini niz žiroskopa. Žiroskop u suštini predstavlja rotirajući točak unutar stabilnog okvira. Rotirajuće telo se opire promeni svoje ose rotacije jer se primenjena sila pomera zajedno sa rotirajućim telom. S obzirom na pružanje otpora pri dejstvu spoljašnje sile, žiroskop zadržava svoj položaj u prostoru (u odnosu na Zemlju) kada ga pomeramo ili okrećemo. Međutim, okvir žiroskopa se slobodno pomera u prostoru. Merenjem položaja rotirajućeg točka u odnosu na nepomični okvir, precizni senzor nam može izračunati nagib tela, kao i brzinu naginjanja.

Pošto su uobičajeni žiroskopi glomazni i teški za održavanje u ovakvom tipu vozila, Segway koristi specijalne silicijumske senzore koji određuju rotaciju tela preko Koriolisovog efekta na malim razmerama. Ovi senzori se sastoje od malih silicijumskih tanjirića montiranih na okviru-držaču. Čestice silicijuma se pomeraju pod dejstvom elektrostatičke struje primenjene duž tanjira. Čestice se pomeraju na određeni način, što uzrokuje vibriranje tanjira. Međutim, kada se tanjir zarotira duž svoje ose (tj. kada se Segway zarotira u istoj toj ravni), čestice se iznenada pomeraju u odnosu na tanjir, što menja način vibriranja, čija je promena srazmerna stepenu rotacije. Žiroskopski sistem meri promenu u vibraciji i prosleđuje informaciju kompjuteru, koji iz dobijenih podataka lako prosuđuje duž koje ose Segway rotira. Segway poseduje 5 žiroskopskih senzora, premda su mu samo tri potrebna za detektovanje pravca naginjanja, dok ostala 2 senzora doprinose pouzdanosti vozila.

Kompjuter Segway-a se sastoji iz 10 mikroprocesora, čija je snaga 3 puta veća od običnog PC-a.

Električni motor Segway-a se napaja od strane para nikl-kadmijumskih (Ni-Cd) ili nikl-metal hidridnih (NIMH) baterija, koje pokreću svaki točak nezavisno od drugog, i brzinom koja zavisi od signala sa žiroskopskih senzora. Kada stanemo na Segway, senzor težine automatski pali vozilo (pošto smo prethodno ubacili elektronski ključ u njega).

Ukoliko stojimo mirno i pravo na Segway-u, kontrolni program će pokretati točkove tek toliko da se postiže ravnoteža sa silom gravitacije. Današnja verzija Segway-a je teška 36 kilograma, kreće se maksimalnom brzinom od 20 kilometara na čas, a potrebno joj je šestočasovno punjenje baterija kako bi izdržala vožnju maksimalnog dometa od 28 kilometara.

Add a Comment

Vaša email adresa neće biti objavljivana. Neophodna polja su označena sa *