Human Transport компании Segway — двухколесное устройство, похожее на детский самокат, правда, довольно большой. Новая «забава» призвана ликвидировать пробки на городских улицах.

В старом добром Манчестере (штат Нью-Гемпшир, США), городе текстильных фабрик, живет создатель устройства, которое смело можно назвать воплощением самых передовых технологий в средстве передвижения. Впрочем, сам Дин Кэмен отводит себе более скромное место в истории развития «самодвижущихся тележек». По его мнению, новая «забава» ликвидирует пробки на городских улицах и позволит жителям городов трудиться плодотворнее.

Human Transport компании Segway — двухколесное устройство, похожее на детский самокат, правда, довольно большой. Изначально оно разрабатывалось как средство передвижения для людей с физическими недостатками, но Кэмен и участники его группы быстро поняли, каким потенциалом оно обладает и для здоровых граждан. Равновесие при двух колесах обеспечивается при помощи замысловатой системы гироскопов, процессоров, датчиков, которые удерживают «ездока» в вертикальном положении, имитируя естественную способность человеческого тела к сохранению равновесия.

«При ходьбе гироскопом человека является его внутренне ухо, компьютером — мозг, а роль колес играют ноги», — поясняет Кэмен.

Максимум для человека

Создатели HT придерживались основополагающего принципа: «Максимум для человека, минимум для машины». Говоря более понятно, всякий раз, когда возникал вопрос, выделить ли дополнительное место для аппаратуры или предоставить больший простор водителю, проектировщики делали выбор в пользу человека, пояснил Скотт Уотерс, отвечающий в компании Segway за подготовку проекта для промышленного производства. В результате площадь HT лишь ненамного больше площади, занимаемой стоящим человеком.

Самая удивительная способность HT — сохранение вертикального положения на небольшой площади даже при толчках и на скорости. Пять гироскопов производства Silicon Sensing Systems, используемых чаще в реактивных двигателях военных самолетов, работая совместно с двумя датчиками отклонения, постоянно оценивают положение тела водителя. Соответственно система компенсирует движения человека, наклоняя HT вперед или назад, чтобы он мог прямо стоять на платформе.

Эти системы должны не только постоянно работать, но и выявлять сбои в собственной работе, а также принимать решения, как поступать в том или ином случае. Когда человек ушибает колено, боль не позволяет ему идти дальше, благодаря чему остается целым сустав. Подобными возможностями должна обладать и машина: в противном случае произойдет ее саморазрушение или же она потеряет управление, например на длинной дороге под гору.

«Нужно не только справляться со сбоями, но и определять, что испортилось. Нам требовалось создать полностью защищенную систему. Это очень трудная задача», — признался Кэмен.

Для ее решения и служат «равноправные платы». Два процессора компании Texas Instruments управляют движением HT, получая информацию от датчиков наклона и гироскопов и подавая ее на двигатели. Каждая из таких равноправных плат при необходимости может действовать независимо; при нормальной работе они разделяют рабочую нагрузку. «Мозг» HT размещен в изящном корпусе как раз под ногами водителя, примерно в 15 см от земли. Когда человек наклоняется вперед, HT начинает движение. Для того чтобы остановиться или поехать в обратном направлении, надо отклониться назад. Для поворота нужно повернуть ручку на руле (напоминающем велосипедный) слева. Никаких других правил вождения HT нет. Научиться ездить на нем может любой за пять-десять минут.

Дин Кэмен: «Хочется думать, что наш Human Transport станет технологией, перевернувшей мир»
Кэмен поясняет это с физиологической точки зрения. Когда человек делает шаг, его корпус слегка наклоняется по ходу движения, и мозг «напоминает» мышцам ноги, что нужно выдвинуться вперед, чтобы не оказаться носом на асфальте. HT делает примерно то же самое: гироскопы улавливают наклон вперед, эта информация посылается на равноправные платы, которые выдают напоминание мотору, что нужно продвинуться вперед, иначе человек упадет носом вперед.

После непродолжительного наклона, когда HT начал движение и разогнался до нужной скорости, человек возвращается в вертикальное положение, и машина помогает его сохранять независимо от рельефа, по которому человек передвигается. При столкновении с препятствием вертикальный рулевой стержень реагирует на ударное воздействие тем, что отводится назад, благодаря чему HT не «вылетает» с дороги.

Несмотря на то, что даже чуждый транспортным средствам человек может легко вскочить на HT и без труда управляться с ним, Кэмен не рассчитывает, что его компания начнет продавать машину индивидуальным покупателям, во всяком случае еще в течение года. Сейчас ведутся испытания совместно с некоторыми организациями, например почтовой службой США, службой спасения Бостона и Amazon.com, и Кэмен считает, что некоторое время усилия компании будут направлены на удовлетворение спроса на корпоративном рынке.

Станет ли HT технологией, перевернувшей мир

Кэмен с удовольствием рассуждает о будущем. По его мнению, идеальным рынком для представления устройства может служить Европа. Достаточно взглянуть, как выглядят ее города и жители. «Стиль жизни в Европе формировался значительно дольше. Здесь больше зелени, города здесь меньше, и люди в них значительно больше ходят пешком. Европейцам с большей вероятностью понравится HT», — говорит Кэмен. Зато Азия имеет больше преимуществ в отдаленной перспективе, поскольку многие современные города здесь только строятся, и уже на этапе строительства они могут быть рассчитаны на использование HT.

Кэмен надеется, что вклад HT в организацию движения в городе будет сопоставим с тем, что сделал автомобиль с перевозками в загородной и сельскохозяйственной зоне. Поездка в город с товаром, которая для фермера, имевшего в своем распоряжении лишь лошадь и повозку, составляла сложное мероприятие, отнимавшее целый день, благодаря автомобилю стала легкой и быстрой, освободив время для других занятий. «Хочется думать, что HT станет технологией, перевернувшей мир», — признается Кэмен.

Тест-драйв

Конечно, автору этих строк представители компании не дали сразу же вскочить на машину, подписать страховой полис на всякий случай тоже не предложили. Старший вице-президент по маркетингу Гэри Бридж изложил основы управления HT в тестовой лаборатории компании, придерживая ручки машины, пока я слушал его, уже стоя на «подножке» — платформе HT.

Затем он вставил ключ, больше напоминавший батарейку от ручных часов, включив HT. Мотор не отреагировал на это ни единым звуком, хотя лампочки исправно загорелись, предупреждая, что HT готов к движению. Интерфейс HT исключительно прост: упомянутые лампочки и изображение улыбающейся физиономии на зеленом фоне, которая весело вытаращилась на меня, когда я встал на платформу.

Я довольно высок, но опорная рукоятка HT легко регулируется, если только рост ездока не сильно отклоняется от среднего. Ботинки 47 размера едва поместились на платформе, так что человек баскетбольного роста, имеющий соответствующий размер ноги, может испытать кое-какие неудобства.

Инструкции, данные мне Бриджем, сводились к следующему. Поворотный механизм расположен на левой рукоятке. На этом настоял сам Кэмен. Большинство людей — правши, поэтому размещение управления под левой рукой высвобождает правую, которая сможет придерживать поклажу или пользоваться пистолетом — полиция станет одним из первых покупателей HT.

Легкий наклон вперед — и машина тронулась с места. По ковровому покрытию HT двигался медленно, для этого был включен соответствующий режим движения, но Бриджу пришлось пуститься легкой трусцой, чтобы не отстать от меня. Управлять машиной оказалось на редкость легко. Можно было слышать только легкое попискивание мотора, да и то лишь потому, что все собравшиеся в лаборатории затаили дыхание. Машина делала повороты быстро и послушно, поскольку при повороте колеса движутся в разных направлениях.

Остановиться оказалось еще проще. Поначалу я испытывал некий скептицизм по поводу остановок, что подогревалось моим опытом лавирования на переполненных улицах Бостона. Чем сильнее наклон назад, тем быстрее HT останавливается: «тормозной путь» составляет около полуметра при той скорости, на которой ехал я.

Несколько кругов по тестовой лаборатории, и я почувствовал, что готов к джигитовке. Бридж установил HT на максимальную скорость, и все сразу стало значительно сложнее. Разгон происходил быстрее, соответственно, усилилась и реакция торможения. Для крутых поворотов приходилось даже пригибать колени на входе в вираж.

Однако HT не опрокидывался, с какой бы скоростью я ни ехал и с какой силой ни сжимал бы рукоятку. Но человек, не готовый к повороту, может потерять на нем равновесие. Движение HT замедляется, когда рукоятку вращают слишком сильно, но ездоку все же лучше готовиться к поворотам заранее, особенно если чувство равновесия у него не слишком развито.

Затем мы вынесли HT на улицу, чтобы испытать его на пригорках, тротуарах и траве, и везде он оказался на высоте. Он рассчитан на езду по лужам и снегу со скоростью от 17,6 до 27,2 км/час, в зависимости от заданного режима движения.

Итак

Что показалось мне сложным в управлении HT? Сохранять неподвижность. Всякий раз, когда я пытался полностью прекратить движение и оставаться на месте, я не мог скоординировать наклон, и машина начинала двигаться вперед-назад. Я не привык держаться по стойке смирно, однако некоторые мои коллеги справлялись с этим без труда.


Segway Human Transport

Создатели HT придерживались основополагающего принципа: «Максимум для человека, минимум для машины». Говоря более понятно, всякий раз, когда возникал вопрос, выделить ли дополнительное место для аппаратуры или предоставить больший простор водителю, проектировщики делали выбор в пользу человека.

  • В машине используются два высокоскоростных двигателя производства компании Pacific Scientific, которые не имеют вредных излучений. Их мощность составляет 2 лошадиные силы. Каждое колесо управляется своим независимым двигателем; они могут резко и быстро поворачивать машину за счет встречного вращения колес.
  • Питание осуществляется либо от никель-кадмиевых, либо никель-металл-гидридных батареек, в зависимости от требований покупателя. Последние обеспечивают более высокую производительность, но первые дешевле. Для перезарядки батарей нужно просто воткнуть вилку в розетку в стене - для этого машина снабжена электрическим шнуром. Силовой модуль рассчитан на источники переменного и постоянного тока.
  • Компания Michelin выпускает шины для HT. Большинство автомобильных шин усилены на ребрах, поскольку при поворотах нагрузка приходится именно на эту часть колеса. Так как повороты HT осуществляет за счет встречного вращения, колеса HT никогда не наклоняются, поэтому требуется совершенно иной тип усиления и, следовательно, проведение специальных проектных работ.
  • Снаружи корпус HT выполнен из специально разработанного пластика, который производит компания GE Plastics, устойчивого к ударам и поломкам. Одной из главных характеристик этого материала является использование в его составе NePro - тонкой пленки высокой чистоты, благодаря чему поверхность приобретает блеск и кажется покрытой краской.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями