Примерно тридцать лет назад американский инженер-изобретатель Дин Кейман встретился на пешеходной дорожке с инвалидом-колясочником. У инвалида имелась проблема: коляска не могла преодолеть ничтожное препятствие: бордюрный камень…
Медицинская техника была «коньком» изобретателя. «Неужели таким людям нельзя помочь?», думал Кейман.
В этот момент американцу пришла в голову революционная идея: встроить в коляску гироскоп - устройство, которое реагирует на изменение ориентации в пространстве и автоматически поддерживает равновесие.
Вслед за коляской с гироскопом Кейман разработал самобалансирующуюся «колесницу» -сигвей. Правда, работать пришлось много лет.
Россия - родина сигвея?
Впрочем Дин Кейман был не первым! Как всякое крупное изобретение, сигвей имеет давнюю историю.
Первый гироскоп был создан немецким физиком Иоанном Боненбергером еще в 1817 году и усовершенствован французом Жаном Фуко в середине XIX столетия. В то время гироскопы нужны были для проведения физических экспериментов.
Уже в начале XX века русский изобретатель Петр Петрович Шиловский предложил использовать гироскоп в колесном транспорте. Ему удалось построить экспериментальный монорельсовый поезд и гирокар - двухколесный автомобиль. Шиловский считал, что такие транспортные средства станут более маневренными. Машина поддерживала равновесие с помощью гироскопа.
В 1914 году Шиловский построил такой автомобиль в Лондоне, но в серийное производство он не поступил. Уровень технологий не позволял это сделать. Инженерная фантазия Шиловского безнадежно опередила его время. Его машину можно считать «прародительницей» современных сигвеев и гироскутеров.
Гироскопический автомобиль Шиловского
Другой аппарат - уже очень похожий на нынешние сигвеи - запатентовал японский профессор Кацуо Ямафудзи в 1966 году. Впрочем, ученый встретился с большими трудностями при воплощении своего проекта и смог представить публике готовую модель только в 1987 году. В серийное производство она так и не поступила.
Следуй за мной!
Подлинный отец сигвеев и гироскутеров - Дин Кейман - родился в Нью-Йорке в 1951 году и еще в школе был охвачен благородной страстью изобретательства. Позднее он учился в Ворчестерском политехническом институте, но так и не получил законченного высшего образования. И этот самоучка стал человеком, который чуть не перевернул мир.
За свою жизнь Дин Кейман получил более четырехсот патентов на изобретения. Его коньком была медицинская техника - так, например, он изобрел автоматический шприц для больных диабетом или гироскопическое инвалидное кресло iBOT (1990 год) - о нем мы, впрочем, уже упоминали!
Разработка сигвея стоила Кейману десяти лет работы и 100 миллионов долларов. Задача оказалась очень сложной (для науки и техники 90-х годов): пять гироскопов должны были автоматически реагировать на малейшие изменения в положении тела человека, который стоит на платформе. Сигналы от всех гироскопов передавались микропроцессорам, которые в свою очередь посылали сигналы электродвигателям. Этот принцип работы используется и теперь.
Чтобы создать свою «чудо-колесницу», Кейман основал компанию «Сигвей» (название торговой марки первично, название самого транспортного средства - вторично).
Кстати, как правильно писать это слово - «сигвей» или «сегвей»? Правильны оба варианта: в России единой нормы не сложилось. Правда, если исходить из оригинального названия (Segway) второй вариант кажется предпочтительным.
Само же имя происходит от итальянского музыкального термина segue, который означает «Иди за мной».
Изобретатель полагал, что мир последует за ним и что изобретение совершит переворот в городской инфраструктуре. Во всяком случае, именно такое заявление он сделал в декабре 2001 года, когда презентовал уже построенный сигвей на американском телевидении. Кейман хотел перевернуть весь мир, отправив все автомобили и велосипеды на свалку истории.
Эти пророчества оказались слишком смелыми, но все-таки сигвей уже вторгается в городской ландшафт. Уже в 2002-2003 годах было запущено в массовое производство сразу несколько моделей «чудо-колесниц». Сигвей экологичен и экономичен, занимает мало места, развивает скорость до 50 километров в час и используется не только для развлечения. Во многих городах сильные стороны сигвея оценили курьеры и даже полицейские.
Единственный недостаток - машина не слишком-то дешева.
А как же гироскутеры?
А когда был изобретен гироскутер? Некоторые полагают, что сигвей и гироскутер - полные синонимы. Это не совсем так: ведь электронная «начинка» сигвея ответственна только за поддержание равновесия. А управлять колесным средством надо с помощью руля.
У гироскутера же руль как таковой отсутствует. Принцип управления прост, как все гениальное: при переносе массы тела на правую или на левую ногу включается только правый или левый мотор - гироскутер начинает поворот.
Такая машина была пущена в производство совсем недавно, в 2014 году. Даже единого названия пока что не сложилось, и параллельно со словом «гироскутер» звучат слова «мини-сигвей» и «смарт-баланс».
Гироскутер стал производиться сразу несколькими компаниями из Китая и Кореи, которые оспаривают приоритет друг у друга. Истинным изобретателем чаще всего низывают китайского инженера по имени Шейн Чэнь.
К очевидным плюсам гироскутеров следует отнести их дешевизну, малый вес, компактность.
Но есть и оборотная сторона медали - до надежности сигвея современным гироскутерам еще очень далеко.
Прообразы стали появляться еще в 90-е годы ХХ века. Тогда конструкторы стали разрабатывать уличный транспорт, основанный на балансировании весом при вождении. Результат этой работы потребители увидели в начале 2000-х. Им стал сигвей - платформа с двумя колесами и рулевым столбом.
Со временем решили убрать и руль, возложив управление только на перенос веса тела. Так получился гироскутер, он известен также как мини-сигвей, смарт-сигвей, гироборд, гироцикл, электроскутер.
Состоит гироцикл из:
- центральный компьютер;
- корпус;
- колеса-приводы;
- электромотор;
- гироскопические датчики;
- литий-ионный аккумулятор.
В некоторых моделях могут быть дисплеи, осветительные приборы, динамики и звуковые сигналы, USB-порт. По виду мини-сигвей напоминает скейтборд, только едет он не боком, а прямо и без особых усилий. Несмотря на небольшой с виду размер доски и колес, устройство может выдержать человека весом 100 кг и более.
Кому и зачем нужен гироскутер
В небольшом городе гироскутер может легко заменить любой другой транспорт. В мегаполисе - сократить расстояния, освободить время на дорогу и облегчить нагрузку на ноги. Кому смарт-сегвей будет особенно интересен:
- детям и подросткам для развлечения: это прекрасная идея для подарка и альтернатива стандартным велосипеду, роликам, самокату;
- собаководу для прогулок со своим любимцем;
- работнику большого офиса, которому приходится часто передвигаться по кабинетам;
- любителю прогулок в парках;
- служащим парков, ботанических садов, гольфклубов, аэропортов;
- шопоголику для передвижения по торговым центрам;
- хорошее средство для рекламных акций, презентации, обслуживания банкетов в современной обстановке.
Внимание! Главное условие для передвижения на гироскутере - ровная дорога. На грунтовых дорогах с небольшими препятствиями велика вероятность упасть, особенно для новичков в управлении мини-сигвеем.
Как управлять гироскутером
Управлять гироциклом не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Главное - научиться держать равновесие и правильно переносить собственный вес. Есть несколько советов, которые помогут научиться кататься на гироскутере.
Совет. Гироскутер может развивать скорость до 10 км/ч, поэтому тот, кто им управляет должен внимательно смотреть по сторонам и не выезжать на проезжую часть.
Как выбрать гироскутер
Прежде чем покупать гироскутер, нужно совершить небольшой тест-драйв. Только так можно подобрать оптимальную модель с подходящими колесами и платформой. Параметры, по которым выбирают мини-сигвей:
- диаметр колеса;
- размер площадки для ног;
- вес устройства;
- время зарядки;
- максимально возможный вес пилота;
- максимальная скорость;
- мощность аккумулятора, время его работы.
Плюсы и минусы гироскутера
Владение мини-сигвеем имеет свои плюсы и минусы, которые также нужно учитывать при покупке и дальнейшем использовании. Плюсы:
- компактность и легкость: его можно переносит в руке, положить в автомобиль или чемодан при перелете;
- экономность: не нужно никакого топлива, только зарядка от стандартной электросети;
- дальноходность: при полном заряде можно проехать до 20 км;
- экологичность: нет вредных выбросов в атмосферу.
- ограничение движения: можно ехать только по ровной дороге, нельзя выезжать на проезжую часть;
- трудность зарядки вне дома: аккумулятор заряжается несколько часов;
- нет физической нагрузке на ноги: человек расходует меньше калорий, что при сидячем образе жизни нехорошо.
Гироскутер - революционное транспортное средство, которое совсем скоро займет прочные позиции в повседневной жизни. Сегодня цена его колеблется в большом диапазоне от 15 до 100 тыс. руб. Но владельцы этого гаджета уверяют, что жалеть о потраченных деньгах не придется, такое удовольствие доставляет человеку управление гироскутером.
Как кататься на гироскутере: видео
Человек, не знакомый с таким удивительным средством передвижения, как гироскутер, может подумать, что принцип его работы основан на чудесных, неведомых науке силах. Действительно, доска, которая самостоятельно удерживает человека в уравновешенном состоянии и перемещается по плоскости всего лишь на двух колесах, поражает воображение. Давайте же выясним, что представляет собой гироскутер. Как работает это чудо инженерной мысли?
Что это такое?
Что такое гироскутер? Как работает представленное средство передвижения? Устройство функционирует на основе электрического мотора. Платформа гироскутера поддерживается в уравновешенном положении благодаря удачной реализации принципа динамической балансировки. Доска способна свободно перемещаться в любых направления, осуществлять развороты, не заваливаясь набок.
Главным достоинством гироскутеров является легкое, интуитивно понятное управление. Популярность таких средств передвижения растет благодаря их мобильности, экологичности. Помимо прочего, гироскутеры развивают довольно приличную скорость, за что ценятся любителями активного отдыха.
Особенности конструкции
Как работает гироскутер и из чего он состоит? Представленное средство передвижения включает в себя несколько функциональных узлов:
- колесные приводы, что активизируются благодаря работе электромотора;
- центральный компьютер, который обрабатывает информацию касательно параметров передвижения;
- гироскопические датчики, расположенные в отдельных частях корпуса устройства;
- корпус в виде платформы;
- литиево-ионный аккумулятор.
Помимо вышеуказанных элементов, в конструкции некоторых гироскутеров реализуют информационные дисплеи, вспомогательные индикаторы, осветительные приборы, динамики, звуковые сигнализаторы, прочее.
Как работает гироскутер без ручки?
Основополагающая часть представленного средства передвижения - механизм балансировки, что состоит из системы гироскопов, сосредоточенных в отдельных частях корпуса устройства. Система стабилизации реагирует на малейшие отклонения платформы от вертикальной и горизонтальной оси. С датчиков данные поступают в центральный компьютер, который активизирует либо замедляет двигатель.
Так функционирует гироскутер. Как работает устройство в автономном режиме? Такое средство передвижения функционирует от энергии, которая аккумулирована в Максимальная скорость движения составляет до 20 км/ч.
Управление
Вот мы и рассмотрели, что такое гироскутер, как работает устройство. Теперь давайте выясним, каким образом можно управлять таким средством передвижения.
Чтобы контролировать гироскутер, необходимо упереться обеими стопами в платформу и достичь равновесия тела. Далее механизм начнет передвигаться в ту или иную сторону, в зависимости от наклона корпуса в определенном направлении. При оказании давления на правую сторону платформы гироскутер станет поворачивать вправо, при нажатии на левую часть - начнет двигаться в этом направлении. Останавливается такое средство передвижения благодаря принятию человеком изначального, вертикального положения тела, без явного отклонения в определенную сторону.
Сложно ли научиться кататься на гироскутере?
Приобрести навыки управления столь оригинальным средством передвижения не очень сложно. Человеку, который впервые в жизни видит гироскутер, придется потратить на ознакомление с устройством несколько часов. За это время можно научиться удерживать равновесие, стоя на платформе, а также плавно наклоняться в различные стороны для начала передвижения и остановки. В отличие от цирковых моноциклов, которые заставляют ездока самостоятельно удерживать баланс, гироскутер подстраивается под телодвижения человека, не позволяя ему рухнуть на землю.
Вопрос безопасности
Насколько безопасен гироскутер как средство передвижения? Стопы человека, что размещены на платформе, находятся на расстоянии от земли всего лишь в 5 см. При этом передвижения скутера составляет порядка 10 км/ч. Если ездок вдруг потеряет равновесие, с платформы можно запросто соскочить, не получив абсолютно никаких травм. При этом во время передвижения на гироскутере человеку не мешают рукоятки либо руль, как на самокате либо велосипеде.
Время работы в автономном режиме
Сколько времени работает гироскутер? В зависимости от емкости литиево-ионного аккумулятора, что имеется на борту, отдельные устройства способны непрерывно функционировать на протяжении 6-10 часов. Далее может потребоваться подзарядка, которая происходит обычным способом от центральной электросети любого дома. На полную зарядку аккумулятора в среднем уходит 7-8 часов. В некоторых моделях присутствует возможность подзарядки.
Вот мы и выяснили, сколько работает гироскутер. Дополнительно стоит отметить, что такие устройства автоматически подзаряжаются в ходе свободного спуска с возвышенностей. Согласно утверждениям производителей аккумуляторов для гироскутеров, способны исправно функционировать на протяжении 2-3 лет при ежедневной езде.
В заключение
Как видно, гироскутер представляет собой уникальное средство передвижения. Однако стоит ли его приобретать? В условиях постоянного роста цен на топливо такое решение выглядит довольно рациональным. К тому же гироскутеры являются
Изобретатель гироскутера - Дин Кеймен. Это американский изобретатель, у которого в активе немало полезных девайсов: например, автоматический шприц для тех, кто страдает от диабета или управляемый доктором по телефону аппарат для диализа. Но всемирную славу Дину Кеймену принесло именно изобретение сигвея.
Кеймен родился в 1951 году в Нью-Йорке. С детства мальчик проявил оригинальность ума и тягу к изобретательству. Ещё в школе Дин придумал цветомузыкальную систему.
Выбор высшего учебного заведения был закономерен: Дин Кеймен интересовался новейшими технологиями и поступил в Вустерский политехнический институт. Правда, он его не закончил. Это, впрочем, не помешало Кейману сделать карьеру в качестве изобретателя медицинских приборов.
Возможно, именно работы в области медицинских технологий привели к созданию сигвея . Во всяком случае, за изобретением гироскутера последовало создание Дином Кейменом гироскопического инвалидного кресла iBOT.
Название гироскутер получил в честь от итальянского музыкального термина segue, который переводится как «следуй, иди за». Это название сначала получила фирма-производитель кейменовских гироскутеров, а затем имя стало нарицательным для электросамокатов этого типа. Сейчас слово «сигвей» - синоним термина «гироскутер».
Это устройство Дин Кеймен разрабатывал около десяти лет. Сигвей был представлен публике в 2001 году. А в 2014 году на рынке появился младший брат этого гироцикла - гироборд , или мини-сигвей . Или, попросту говоря, сигвей без ручки, состоящий только из платформы и колёс.
Сейчас Дин Кеймен руководит научно-исследовательской компанией DEKA Research & Development Corp. Ещё одна компания, основанная Кейманом - For Inspiration and Recognition of Science and Technology, или просто FIRST («Первый») - с 1992 года ежегодно проводит для школьников FIRST Robotics Competition - конкурс по робототехнике.
Материал из Википедии - свободной энциклопедии
Гироскутер (двухколёсный скутер, самобалансируемый скутер англ. GyroScooter ) - уличное электрическое транспортное средство, выполненное в форме поперечной планки с двумя колёсами по бокам. Использует электродвигатели, питаемые от электроаккумулятора, и ряд гироскопических датчиков для самобалансировки и поддержания горизонтального положения площадки для ног.
Гироскутеры иногда называют «ховербордами», что не совсем верно. Ховерборд - это название летающей доски, изначально вымышленного устройства, которое со временем отчасти воплотили в реальность.
История
Изобретение подобного вида транспорта уходит корнями ещё в 90-е годы прошлого столетия, когда появились первые прототипы транспортных средств, использующих в своей конструкции системы автоматической балансировки. Пожалуй, прародителем современного гиротранспорта подобного типа можно назвать изобретение Segway . Это устройство также имеет два колеса и площадку для ног. В редких случаях модель может быть оснащена сиденьем. Однако главное отличие гироскутера от сегвея - отсутствие рулевого столба. Здесь управление осуществляется не манипуляцией руками, а перемещением массы тела из стороны в сторону. Например, для движения вперёд необходимо наклониться в соответствующем направлении, для торможения и движения назад - наоборот. Повороты осуществляются при помощи смещения массы тела в желаемую сторону.
Первые современные гироскутеры стали появляться лишь в начале 2010-х годов. Тогда несколько корейских и китайских компаний взялись за массовое производство и модернизацию имеющихся прототипов, однако в процессе удешевления зачастую применялись ненадёжные материалы и электроника, функционирующая со сбоями.
Устройство
Данный агрегат состоит из нескольких ключевых элементов:
- Два электрических мотора;
- Система гироскопических датчиков;
- Управляющее устройство, обрабатывающее всю поступающую с датчиков информацию;
- Корпус гироскутера;
- Аккумулятор.
В зависимости от модели в гироскутере могут присутствовать дополнительные устройства: информационный дисплей, пульт управления, модуль Bluetooth , динамики для воспроизведения музыки, осветительные приборы и другое.
Принцип работы
При переносе центра тяжести тела вперёд (нажатием носков), гироскопические датчики улавливают данное нажатие и колёса начинают вращаться вперёд. Соответственно, при одинаковом нажатии носками ног на переднюю часть платформы гироскутера устройство двигается прямо. Отклоняясь назад, при этом нажимая обеими пятками на заднюю часть платформы, пользователь задаёт движение назад. Поворот осуществляется наклоном левой или правой половинки платформы вперёд, а разворот на месте (на 360 градусов влево (как пример)), осуществляется: нажатием вниз носка правой и пятки левой ног. Так как каждая половинка гироскутера имеет свой собственный гиродатчик, то и едет она (при соответственном её наклоне), вперёд или назад, независимо от другой половинки. Так и происходит поворот или разворот. И хотя на словах описание этого процесса звучит сложно, на деле всё гораздо проще и интуитивно понятно. Зачастую через несколько минут практики пользователь уже уверенно стоит на гироскутере.
Безопасность
Во многих странах эксплуатация гироскутеров была запрещена как на автомобильных дорогах, так и на тротуарах . Например, подобный запрет действует в Великобритании (разрешено их использование только на частных территориях с согласия владельца) .
Десятки сообщений о самовозгораниях свидетельствуют, что некачественные литиевые батареи, используемые в недорогих ховербордах, могут возгораться как в процессе зарядки, так и при использовании . Несколько авиакомпаний уже запретили перевозку ховербордов в салоне самолёта и в багаже из-за опасности их самовозгорания . Amazon запретила продажу нескольких моделей в своём магазине .
Падения с гироскутеров могут приводить к тяжёлым травмам, в том числе к переломам .
См. также
Примечания
- Евгений Золотов . Моноколесо и право (Волшебство гироцикла, ч.4) , Компьютерра (11 декабря 2015). Проверено 12 декабря 2015.
- London "hoverboard" bus crash teenager dies (англ.) , BBC (11 December 2015). Проверено 12 декабря 2015. «"Self-balancing scooters" are known by various names including "hoverboards" and "rideables" …some models capable of travelling at up to 12 mph. They are banned from use on public pavements and roads in the UK. The Crown Prosecution Service has issued guidance stating they "are not legal for road use". According to the Department for Transport, it is only legal to use them on private property with the owner"s consent».
- Emma Ailes . How the "hoverboards" took off - in spite of laws against them (англ.) , BBC News (13 October 2015). Проверено 12 декабря 2015. «"self-balancing scooters" are actually banned under section 72 of the Highway Act 1835 for use on public pavements and roads in the UK. The Crown Prosecution Service has issued guidance stating they "are not legal for road use".».
- TIM MOYNIHAN . WHY HOVERBOARDS KEEP EXPLODING (англ.) , WIRED (12 December 2015). Проверено 12 декабря 2015. «the problem doesn’t have to do with these self-balancing scooters themselves, but with the quality of the batteries being used. They’re cheap, …more-affordable brands are using cheaper components … With these cheap batteries, a lot of things can cause fires. … the separator … may not be aligned correctly.».
