Cara Kerja Segway

Pada pandangan pertama, perangkat ini (disebut SegwayTM Human Transporter) tampaknya tidak terlalu luar biasa ini tampak seperti skuter berteknologi tinggi. Tetapi orang-orang yang telah mencobanya mengklaim bahwa itu adalah jauh jauh lebih canggih dengan cara yang sama sekali berbeda untuk berkeliling.

Bagian-bagian Segway

Yang paling mendasar, Segway adalah kombinasi dari serangkaian sensor, sistem kontrol dan sistem motor. Pada bagian ini, kita akan melihat masing-masing elemen.

Sistem sensor primer tersebut merupakan rakitan dari giroskop. Sebuah giroskop dasar adalah roda berputar di dalam bingkai stabil. Sebuah benda berputar menolak perubahan pada sumbu rotasi, karena sebuah gaya yang bergerak bersama dengan obyek itu sendiri. Jika Anda mendorong pada sebuah titik di atas roda berputar, misalnya, bahwa titik bergerak ke bagian depan roda sementara masih merasakan memaksa Anda diterapkan. Sebagai titik kekuatan tetap bergerak, itu berakhir memberikan gaya pada ujung berlawanan roda - force saldo sendirinya. (Lihat Cara Kerja giroskop untuk mempelajari lebih lanjut).

Karena perlawanan terhadap kekuatan luar, roda giroskop akan mempertahankan posisi dalam ruang (relatif terhadap tanah), bahkan jika Anda memiringkan itu. Tapi bingkai giroskop akan bergerak bebas dalam ruang. Dengan mengukur posisi roda berputar giroskop relatif terhadap frame, sebuah sensor tepat dapat membedakan pitch obyek (berapa banyak itu adalah miring jauh dari posisi tegak lurus) serta tingkat pitch (seberapa cepat itu miring).

Sebuah giroskop konvensional akan rumit dan sulit untuk mempertahankan di semacam ini kendaraan, sehingga Segway mendapatkan efek yang sama dengan semacam mekanisme yang berbeda. Segways menggunakan tingkat solid-state sensor sudut khusus dibangun dengan menggunakan silikon. Ini semacam giroskop menentukan rotasi obyek menggunakan efek Coriolis pada skala yang sangat kecil.

Secara sederhana, efek Coriolis adalah mengubah nyata dari sebuah objek bergerak dalam kaitannya dengan objek lain berputar. Sebagai contoh, sebuah pesawat bepergian dalam garis lurus muncul untuk menghidupkan karena Bumi berputar di bawahnya.

Sebuah giroskop solid-state silikon khas terdiri dari lempengan silikon kecil yang terpasang pada bingkai dukungan. Partikel silikon digerakkan oleh arus listrik diterapkan di piring. Partikel bergerak dengan cara tertentu, yang menyebabkan piring bergetar dengan cara yang dapat diprediksi. Tetapi ketika piring diputar sekitar porosnya (yaitu, ketika Segway berputar di pesawat tertentu), partikel-partikel tiba-tiba pergeseran dalam hubungannya dengan piring. Hal ini mengubah getaran, dan perubahan itu sebanding dengan derajat rotasi. Sistem giroskop mengukur perubahan dalam getaran, dan melewatkan informasi ini ke komputer. Dengan cara ini, komputer dapat mengetahui kapan Segway berputar sepanjang sumbu tertentu. (Check out situs ini untuk informasi lebih lanjut tentang giroskop silikon solid-state).

Segway HT memiliki lima sensor gyroscopic, meskipun hanya perlu tiga untuk mendeteksi maju dan mundur pitch serta bersandar pada ("roll" disebut) kiri atau kanan. Sensor ekstra menambah redundansi, untuk membuat kendaraan lebih handal. Selain itu, Segway memiliki sensor kemiringan dua diisi dengan cairan elektrolit. Seperti telinga bagian dalam Anda, sistem ini angka posisi keluar sendiri relatif terhadap tanah berdasarkan kemiringan permukaan cairan.

Semua informasi kemiringan diteruskan ke "otak" dari kendaraan, dua papan sirkuit elektronik controller terdiri dari sekelompok mikroprosesor. Segway memiliki total 10 mikroprosesor onboard, yang membanggakan, secara total, sekitar tiga kali kekuatan PC yang khas. Biasanya, baik papan bekerja sama, tetapi jika salah satu rusak papan bawah, yang lain akan mengambil alih semua fungsi sehingga sistem dapat memberitahukan pengendara kegagalan dan menutup anggun.

Segway membutuhkan kekuatan otak ini banyak karena itu perlu melakukan penyesuaian yang sangat tepat untuk menjaga dari terjatuh. Dalam operasi normal, papan pengontrol sensor memeriksa posisi sekitar 100 kali per detik. Mikroprosesor menjalankan sepotong canggih perangkat lunak yang memantau semua informasi stabilitas dan menyesuaikan kecepatan beberapa motor listrik sesuai. Motor listrik, yang didukung oleh sepasang logam nikel hidrida isi-ulang (NIMH) atau Lithium-ion (Li-ion) baterai, bisa mengubah masing-masing roda secara independen pada kecepatan variabel.

Ketika kendaraan bersandar ke depan, motor spin kedua roda depan untuk menjaga dari miring atas. Ketika kendaraan bersandar ke belakang, motor spin kedua roda belakang. Saat pengendara mengoperasikan kontrol stang untuk berbelok ke kiri atau kanan, motor satu roda berputar lebih cepat daripada yang lain, atau spin roda berlawanan arah, sehingga kendaraan berputar.

Spesifikasi Segway

Spesifikasi ini untuk model i180 standar HT. Segway juga menawarkan empat model tambahan: yang i180 HT Polri, Transporter Cross-Terrain (XT), yang Transporter Golf (GT) dan P133, model, kecil ringan.

• Top speed: 12,5 mil per jam (20 kilometer per jam). Ini adalah tentang tiga kali kecepatan berjalan khas.

• Berat: 83 lbs (38 kg)

• Lebar: jejak Segway's (seberapa banyak ruang yang mencakup di tanah) adalah 19 dengan 25 inci (48 oleh 63,5 cm). Hal ini membuat Segway tentang lebar yang sama sebagai orang ukuran rata-rata, sehingga tidak memakan banyak ruang di jalan. Platform ini adalah 8 inci (20 cm) dari tanah.

• Berat Kapasitas: 260 pon (118 kg) pengendara dan kargo.

• Range: Sekitar 17 mil (28 km) di bahkan tanah, dengan muatan tunggal pada ion-lithium (Li-ion) baterai, dan 8-12 mil dengan sekali charge pada baterai (nikel hidrida logam) NiMH.

• Antarmuka Driver: Segway memiliki layar LCD kecil yang memberitahu driver berapa daya baterai yang tersisa dan seberapa baik kendaraan berfungsi. Layar menampilkan wajah kartun, yang menyatakan kondisi umum kendaraan.

• Motors: Masing-masing roda Segway adalah digerakkan oleh motor listrik 2-tenaga kuda yang tidak menghasilkan emisi.

• Transmisi: transmisi dua-tahap, yang dibangun oleh Segway dan Axicon Technologies, memiliki gear ratio 24:1 kompak. Ini menggunakan perlengkapan perakitan heliks yang secara signifikan mengurangi kebisingan. Tim Segway mengkonfigurasi dua jala-jala dalam gear box (titik-titik mana roda gigi terhubung) untuk membuat suara tepat dua oktaf terpisah. Ini berarti suara yang harmonis, sehingga gear box membuat lebih banyak suara musik. Roda gigi juga dirancang untuk memiliki rasio roda gigi bukan integer, yang berarti mesh gigi gigi di berbagai titik dari revolusi ke revolusi. Ini meminimalkan keausan untuk memperpanjang kehidupan gear box.

• Komputer: Otak Segway adalah terdiri dari dua papan sirkuit, bertempat di sasis kendaraan. papan sirkuit ini, yang membanggakan total 10 mikroprosesor, biasanya bekerja sama, tetapi masing-masing dapat berfungsi secara independen dalam hal masalah komputer. Jika salah satu istirahat, papan sirkuit lainnya akan memperlambat kendaraan secara bertahap untuk menghindari kecelakaan.

• Power: Segway ini didukung oleh dua baterai isi ulang. Segways datang dengan baik ion-lithium (Li-ion) atau nickel metal hydride (NIMH) baterai. Baterai terus-menerus dipantau oleh sebuah papan sirkuit, yang berkomunikasi masalah kinerja apapun ke otak pusat. Baterai dapat diisi ulang dengan AC rumah tangga saat ini. Dean Kamen perkiraan biaya Segway di sekitar 5 sen sehari dalam tagihan listrik.

• Sensor: Segway menggunakan lima giroskop dan koleksi sensor kemiringan lain untuk menjaga dirinya sendiri tegak. Hanya tiga giroskop diperlukan - sensor tambahan dimasukkan sebagai pencegahan keselamatan. Segway memiliki berat tambahan sensor dibangun menjadi platform untuk memberitahu komputer ketika pengendara telah menginjak.

• Rem: The Segway tidak memiliki sistem pengereman. Untuk berhenti, pengendara berdiri tegak tanpa condong ke depan atau ke belakang, dan kendaraan mempertahankan posisinya.

• Turning radius: Karena hanya memiliki dua roda, Segway dapat berputar di sekitar sumbu tunggal (roda putar berlawanan arah). Hal ini memberikan Segway radius balik nol.

• Roda: Roda Segway terdiri dari hub roda baja ditempa dengan rim termoplastik kaca diperkuat. Setiap roda dijamin untuk poros drive dengan kacang tunggal. Ban terbuat dari suatu senyawa silika, yang menyediakan traksi yang baik bahkan pada permukaan basah.

• Keamanan: Segway menggunakan sistem kunci elektronik. Kunci, yang terlihat seperti mobil lebih ringan, toko kode 128-bit digital terenkripsi. kendaraan tidak akan mulai kecuali kunci dicolokkan ke port nya. Kuncinya juga dapat menyimpan pengaturan untuk kendaraan operasional. Segways termasuk salah satu kunci untuk "mode pemula," dimana kendaraan memiliki kecepatan maksimum yang lebih rendah, dan satu kunci untuk "mode berpengalaman." Segway berencana untuk menawarkan tombol diprogram di jalan, yang juga memungkinkan pengguna menyimpan pengaturan operasi tertentu.

• Sasis: peralatan yang sensitif elektronik Segway adalah ditempatkan di sebuah chassis aluminium die-cast kokoh. Menurut Segway, sasis dapat bertahan 7 ton kekuatan.

• Kontrol poros: Poros aluminium yang memegang setang Segway bisa disesuaikan dengan ketinggian yang berbeda. Pengendara dapat melampirkan klip pada poros untuk membawa tas atau barang lainnya.

HowStuffWorks