quarta-feira, 5 de agosto de 2009

A Nova gerção dos SEGWAY



O Segway PT é um meio de transporte de duas rodas inventado por Dean Kamen e revelado em Dezembro de 2001, que funciona a partir do equilíbrio do indivíduo que o utiliza. A tecnologia existente nos Segway PT, consiste numa inteligente rede de sensores, mecanismos e sistemas de controlo, que permite ao Segway PT o auto-equilíbrio e a deslocação em duas rodas. Quando se desloca, 5 micro-giroscópios e 2 acelerómetros estudam as mudanças no terreno e a posição do corpo do condutor, a uma velocidade de 100 vezes por segundo. Para que o Segway PT avance, o indivíduo só precisa de se inclinar para a frente e para que recue é necessária a inclinação para trás. Para virar, basta oscilar o braço central para o lado pretendido.(Altitude, 2006) Esta tecnologia é denominada de LeanSteer. É eléctrico, e utiliza duas baterias Li-ion, que lhe permitem uma autonomia de cerca de 35 quilometros e uma velocidade máxima de 20 km/h. A carga total é de 8-10h e representa apenas um quilowatt. A sua utilização é vocacionada para a mobilidade urbana, onde poderá representar uma redução de entre 71 a 93% de emissões de gás carbônico em comparação a qualquer veículo motorizado, ou híbrido. O seu custo inicial será amortizado pela sua utilização como substituto do automóvel. O nome Segway PT é propriedade de Segway Inc.(Bynature, 2008)


História

Tudo se iniciou com a imaginação de Dean Kamen, homem cujas invenções surgiram olhando para um problema, ignorando o pensamento convencional que o rodeia, e trabalhando incessantemente até que este seja resolvido - uma fórmula usada desde que Kamen frequentava a universidade. A Segway PT tem como pilar a crença de que a ciência e engenharia podem melhorar directamente a qualidade do quotidiano das pessoas. Em 1982, Kamen fundou a DEKA Research & Development Corporation, em Manchester, New Hampshire, cujo nome era uma contracção do seu primeiro e último nomes.

Em 1990, Kamen, constrangido ao ter observado um homem de cadeira de rodas tentar travar num passeio inclinado, procedeu à tentativa de resolução do problema, levando-o ao desenvolvimento do DEKA’s IBOT Mobility System. Esta cadeira de 6 rodas, motorizada, podia subir escadas e, entre outras coisas, levantar a pessoa deficiente, de modo a que esta pudesse olhar qualquer um directamente nos olhos, sem ter de se sentir inferiorizado.


Figura 2. Dean Kamen, o inventor do SegwayEm meados da década de 1990, a DEKA iniciou o desenvolvimento do Segway Human Transporter (HT), posteriormente alterado para Segway Personal Transporter (PT). O PT era uma plataforma com duas rodas e um guiador, sobre o qual o usuário estava na posição vertical. Utilizava microprocessadores de estado sólido e giroscópios a equilibrar-se sobre duas rodas. A sua velocidade limitava electronicamente os 18,75 km/h e os travões convencionais não funcionariam, visto que seria necessário manter as rodas em movimento para manter o balanço, assim a energia de travagem foi transferida para as baterias. O PT iria custar 100 milhões de dólares (US $) a ser desenvolvido, suportados principalmente por empresas como Credit Suisse First Boston, Silicon Valley, Perkins Caufield & Byers e a Amazon. O Segway Personal Transporter (PT) foi oficialmente apresentado em Dezembro de 2001. Em 2002, a versão industrial estava ainda a ser testada e no final do ano saiu a versão para consumidor com preços a rondar os 3 mil dólares (US $).(Fundinguniverse, [2009?])

Datas importantes:

1976: É fundada a AutoSyringe Inc. com o lançamento de bombas de infusão criadas por Dean Kamen.

1982: Kamen vende a AutoSyringe e funda a DEKA Research & Development Corp.

1989: "For Inspiration and Recognition of Science and Technology" (FIRST) é criada.

1990: Começa o desenvolvimento do IBOT, uma cadeira de 6 rodas, novo projecto de Kamen.

1995: A empresa começa o desenvolvimento do Segway HT.

2000: O financiamento é obtido para Segway LLC.

2001: O Segway PT é revelado.

2002: O Segway PT chega ao mercado.

2006: A segunda geração dos Segway chega ao mercado

O segway é fácil de ser manobrado. Para o impulsionar para a frente, o condutor deve colocar o seu peso para a ponta dos pés. Quando quer travar é só fazer o movimento contrário. Na primeira geração de Segways usava-se um botão para curvar para a direita ou para a esquerda. Nesta segunda geração basta inclinar o corpo para virar para a direita ou esquerda; além de ser um veículo mais robusto. (Harris, [2009?])

Os modelos originais do Segway são activados usando uma de três chaves, destinadas a preencher a experiencia do utilizador, prevenindo-o de quaisquer riscos de manobra:

Chave preta: Esta chave é para iniciantes, em que a velocidade atingida pelo Segway é a mais lenta de todas, sendo electronicamente limitada até 9 km/h. Tem uma taxa de viragem igualmente lenta.

Chave amarela: Esta para usuários intermédios e/ou passeios, cuja velocidade é mais rápida, atingindo os 13 km/h. A taxa de viragem é mais rápida.

Chave Vermelha: Para usuários mais avançados em áreas abertas, em que se atinge uma velocidade máxima de 16 km/h nos modelos i-Series (no modelo p-Series atinge os 20,1 km/h), virando na maior taxa de viragem.

Para os modelos i2 e x2, é possível introduzir uma chave informativa usada para controlar as configurações coorrespondentes a cada um. Este chip pode ligar o PT a uma distância de 4,6 metros, bem como activar o modo desejado ou colocar o Segway em modo de segurança, que bloqueia as rodas faz soar um alarme se movido. Apesar da sua autonomia ser de 38Km esta pode variar conforme o peso do condutor, tipo de piso e carga extra.

Tecnologia

A tecnologia de funcionamento do Segway PT é idêntica à do clássico pêndulo invertido. O Segway PT contém motores eléctricos alimentados por baterias de lítio à base de fosfato, da Valence Technology, que podem ser recarregadas numa tomada normal, de corrente caseira. O Segway balança com a ajuda de dois computadores com software específico, dois sensores de inclinação e cinco giroscópios (os giroscópios não afectam o balanço; são meros sensores). Pode-se distinguir, em modos gerais, um modelo pessoal e outro industrial. O modelo industrial eleva o usuário 8 polegadas acima do chão, enquanto o pessoal eleva um pouco menos, devido ao tamanho inferior das rodas. Ambos têm pneus de borracha semelhantes a scooters. O modelo industrial pesa 80 quilos, enquanto o pessoal 65 quilos. Cada Segway vem equipado com um chip de 64-bit, com uma chave magnética feita para prevenir roubos. Este chip possibilita também a associação a diferentes perfis que regulam a velocidade, raio de manobra e bateria, de modo a coorresponder aos objectivos do uso ou à habilidade do usuário. O revolucionário sistema de controlo de balanço deste veículo trabalha em conjunto com um par de motores eléctricos, em que cada um alimenta cada roda. O princípio é simples e equipara-se ao do equilíbrio de um ciclista: tal como o ciclista se equilibra e impede a bicicleta de cair, o Segway avalia o peso do utilizador e ajusta-se a este, impedindo-o de cair. O mesmo algoritmo rege o raio de manobra a diversas velocidades, de modo a prevenir a queda do condutor na viragem. Por razões de segurança, os mecanismos de controle do Segway têm dois ou três dispositivos de backup, caso o principal falhar. Caso um componente não possa gerar dados imprecisos que possam representar perigo para o ciclista, o terceiro componente está em condições de "votar" o componente defeituoso no caso de saída para não coincidir com os outros sistemas. O controle de algoritmos é todo ele executado num processador concebido pela Texas Instruments, utilizando uma variedade de microchips, tais como: I2C, SPI, e SCI.(Harris, [2009?]) Como um carro eléctrico, o Segway retorna energia à bateria durante a travagem. Durante a aceleração, é dada prioridade à segurança, na medida em que, quando se vai a uma velocidade cruzeiro e se embate num objecto, o Segway vai aplicar um binário (força de torção) suficiente para manter o condutor seguro e direito. O Segway foi testado numa superficie de água, com uma profundidade até 5 cm. Mais do que isso provoca estragos no equipamento.(Hachman, 2001)

Modelos



Modelo Velocidade máximaXAutonomiaXCapacidade de cargaXPesoXDiâmetro das rodasXDescrição

i2 20 km/h 38 km 118 kg 47.7 kg 48 cm É o modelo mais versátil. Desenhado para ter um manobrar fácil e adaptável a diversos terrenos. Pode ser usado dentro ou fora de espaços fechados. É indicado para uso pessoal.(Segway, 2009)

i2 Commuter 20 km/h 38 km 118 kg 47.7 kg 48 cm Igualmente versátil ao original i2, igualmente fácil de operar, mas mais indicado para usar fora de casa em deslocações urbanas, dando uso ao saco incorporado, adicional neste modelo.

i2 Cargo 20 km/h 38 Km 118 kg 47.7 kg 48 cm Este modelo preenche as mesmas características da sua base i2, com a vantagem do armazenamento. Este modelo tem duas caixas de carga incorporadas (uma por cima de cada roda), o que permite a deslocação de objectos de maior amplitude armazenados no próprio veículo.

x2 20 km/h 19km 118 kg 54.4 kg 20cm O x2 é geralmente utilizado em espaços abertos de pavimento rudimentar. Este modelo é desenhado essencialmente para progredir em terrenos acidentados e fugir às estradas normais e, para tal, usa maior força de tracção e prossegue caminho graças aos seus peneus trabalhados de borracha saliente.

x2 Adventure 20 km/h 19km 118 kg 54.4 kg 20cm Possui as mesmas características do x2 mas com uma adicional mochila incorporada, que permite deslocações mais longas com a possibilidade de armazenagem.

x2 Golf 20 km/h 22.5 km 118 kg 54.4 kg 20cm Este modelo é destinado aos praticantes de Golf, permitindo-lhes uma deslocação estável em todo o campo, e possui um compartimento incorporado desenhado para guardar todos os acessórios deste desporto. Tem duas baterias de lítio Saphion®, de modo a ter maior autonomia, dependendo do terreno pisado.

x2 Turf 20 km/h 19.31 km 118 kg 54.4 kg 20cm Os pneus deste modelo são menos rugosos do que o original x2. Assim, permite ao utilizador avançar à mesma em terrenos acidentados mas sem danificar o terreno pisado. É usado normalmente em relva e terrenos delicados

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