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COMO FUNCIONA EL SEGWAY
El Segway PT (Personal Transporter) funciona gracias a un sistema de autobalance que
le mantiene siempre estable. A esta tecnología la llamamos tecnología de
“estabilización dinámica”.
Esta “estabilización dinámica” funciona de una forma muy parecida a como lo hace
nuestro propio sentido del equilibrio. Donde nosotros tenemos oído interno, ojos,
músculos i un cerebro, que nos hacen mantener el equilibrio, el Segway PT posee unos
giroscopios, sensores de inclinación, microprocesadores de alta velocidad y unos
potentes motores eléctricos que trabajan para mantener el aparato equilibrado.
Trabajando conjuntamente, estos sistemas que además son redundantes (todos los
componentes existen por duplicado), perciben nuestro centro de gravedad, evalúan
instantáneamente la información y realizan ajustes a una velocidad de hasta cien veces
por segundo. El Segway PT se autoequilibra siempre, no importa si viajamos a 16
km/h., si realizamos maniobras lentas en espacios reducidos, si llevamos una carga
adicional, o si permanecemos absolutamente inmóviles.
INCLINARSE HACIA ADELANTE: AVANZAR
El Segway PT se equilibra de la misma manera que, intuitivamente, lo hacemos las
personas, moviéndose hacia adelante o hacia atrás respondiendo a los cambios de
postura de nuestro cuerpo. No hay acelerador ni freno. Si usted se inclina hacia
adelante el Segway se mueve hacia adelante, si usted recupera la verticalidad el
Segway desacelera hasta pararse. Para girar, simplemente tenemos que desplazar el
mando direccional a derecha o a izquierda. Este funcionamiento sorprendentemente
natural e intuitivo es una de las razones principales de que el Segway PT se integre sin
esfuerzo a diferentes situaciones cotidianas como áreas peatonales, empresa, etc. A
diferencia del coche, el Segway solo tiene dos ruedas –puede parecer una carretilla de
mano-, y aun así consigue mantener la verticalidad por sí mismo.
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DISEÑADO PARA IR DONDE USTED QUIERA
El Segway PT es ágil, elegante, y puede funcionar sobre una gran variedad de terrenos.
Pendientes, hierba i tierra no suponen ningún obstáculo para ir donde usted quiera.
Igual que una persona cuando camina, todo lo que necesita el Segway PT es tracción
para operar en cualquier ambiente. Los ingenieros han diseñado el Segway PT para
poder funcionar bajo una gran variedad de condiciones. Sus baterías, partes
electrónicas, motores y otros componentes, han sido probados extensamente para
certificar que pueden soportar las vibraciones, y se encuentran absolutamente sellados
para protegerlos de los agentes externos que los podrían perjudicar, como polvo,
cambios bruscos de temperatura, humedad,etc.
LA CIÉNCIA DETRÁS DE LA TECNOLOGÍA
Cuando Dean Kamen, el creador del ingenio, presentó el Segway PT (entonces Segway
HT, de Human Transporter), en el programa “Good Morning América” de la ABC,
describió la máquina como “el primer transportador humano del mundo con
equilibrio propio”. Realmente, cuando observamos la máquina en movimiento,
conseguimos hacernos una idea de a qué se refería Kamen. La capacidad del aparato
para equilibrarse por sí mismo es sin duda, el aspecto más sorprendente del Segway
PT, y es también la clave de su funcionamiento. Para entender cómo funciona este
sistema nos ayuda mucho tomar el modelo que utilizó Dean Kamen en su creación: el
cuerpo humano. Vamos a explicarlo:
Si usted, estando de pie, inclina su cuerpo hacia delante, llegará un momento en el que
usted perderá el equilibrio, aunque probablemente no llegará a darse de bruces contra
el suelo. Su cerebro sabe que usted se encuentra en desequilibrio porqué el líquido de
su oído interno se desplaza buscando nivelarse, y le ordena mover una pierna hacia
delante para evitar que se caiga. Si usted continua inclinándose, su cerebro seguirá
poniendo piernas para mantenerlo vertical. En vez de caerse, usted está caminando,
un paso detrás de otro. El Segway PT hace prácticamente lo mismo, pero tiene ruedas
en lugar de piernas, motores en lugar de músculos, una colección de
microprocesadores en lugar de cerebro, y un juego de sensores de inclinación muy
sofisticados en lugar del sistema de equilibrio del oído interno. De la misma manera
que lo hace su cerebro, el Segway nota cuando usted se inclina hacia delante, y para
mantener el equilibrio, ordena a la batería que suministre la energía suficiente para
que los motores hagan girar las ruedas a la velocidad necesaria, y usted avanza.
Segway llama a esta conducta “estabilización dinámica” y ha patentado el proceso
único que permite que el Segway PT se equilibre sólo sobre dos ruedas.
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EL CEREBRO Y LA FUERZA
En esencia, el Segway PT es una combinación de una serie de sensores, un sistema de
control y un sistema motriz. Ahora nos fijaremos un poco en cada uno de estos
elementos:
Tablero de control
Dos sofisticadas placas de circuitos impresos controlan el funcionamiento de todo el
conjunto. Cada placa lleva integrado un procesador digital de señales que analiza cien
veces por segundo las condiciones del aparato, para saber qué respuesta debe dar. Lee
la información que recibe del “sistema de equilibrio” para determinar si el pasajero
está inclinado hacia delante o hacia atrás e instantáneamente usa esta información
para, a través de un juego de 12 transistores, mandar energía de las baterías hacia los
motores. Los motores se ajustan hasta 1000 veces por segundo, respondiendo mucho
más rápidamente de lo que el cuerpo humano es capaz de percibir. Aunque cada una
de las placas de control sería capaz de gobernar el Segway de manera individual en
caso de un posible fallo hasta detenerlo de forma segura, en condiciones normales las
dos placas comparten este trabajo.
Sistema de equilibrio:
El conjunto sensorial de equilibrio (BSA) es una pieza del mecanismo muy bien
diseñada, extremadamente robusta y, al mismo tiempo, increíblemente sensible. Es un
cubo de 7,5 cm. de lado con cinco sensores en estado sólido en su interior, con anillos
vibradores y sensores de grado de inclinación “giroscopios” (un giroscopio básico es
una rueda giratoria dentro de un marco estable, que le permite girar libremente en
cualquier dirección), que miden la velocidad de rotación valiéndose del “efecto
Coriolis”. Estos pequeños anillos vibran electromecánicamente de tal manera que,
cuando efectúan una rotación, se genera una pequeña fuerza que puede ser detectada
por la electrónica interna del sensor. Cada giroscopio se coloca en un ángulo único que
le permite medir múltiples direcciones. Los ordenadores internos del Segway
comparan constantemente los datos que proporcionan los cinco giroscopios para
determinar si cualquiera de ellos está suministrando datos erróneos y, si se diese el
caso, podría anular los datos del sensor defectuoso y compensarlo utilizando los datos
de los restantes sensores para seguir dando equilibrio hasta realizar una parada
segura. Hay que decir que aunque el Segway incorpora cinco sensores, sólo necesitaría
tres para detectar el grado de inclinación. Los dos restantes son redundantes para más
seguridad.
Dos sensores de inclinación, rellenos de un fluido electrolítico proporcionan una
referencia del centro de gravedad, de la misma manera que lo hace nuestro oído
interno para mantener nuestro cuerpo en equilibrio. El BSA está controlado por dos
microprocesadores y se encuentra dividido en dos mitades independientes y
totalmente simétricas para conseguir un sistema redundante. Incluso la comunicación
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entre las dos partes se realiza de forma óptica para evitar que cualquier fallo eléctrico
se transmita de una parte a la otra.
MOTORES
Los motores del Segway PT son únicos en diferentes aspectos: Son los motores de
mayor potencia (proporcionalmente a su peso y medida) que se han producido en
masa. Cada uno de los motores es capaz de mantener un suministro de energía de 1,5
kw (y eso significa 2 cv de potencia).
Los motores usan una servo tecnología sin escobillas, y por tanto, no hay contactos
que se desgasten ni reduzcan el rendimiento del motor. Los potentes imanes que
monta, son de Neodímio-Ferro-Boro, y cada uno de los motores está construido con
dos juegos independientes de bobinas, cada una de ellas dirigida por una placa y un
motor diferentes. En condiciones normales, los dos juegos de bobinas funcionan en
paralelo, compartiendo carga, pero en el caso de un posible fallo, el motor está
diseñado para desconectar instantáneamente la parte defectuosa y usar el resto de la
bobina para mantener el control del Segway hasta hacer una parada segura.
Estos motores están cuidadosamente equilibrados para funcionar hasta 8000
revoluciones por minuto, permitiendo que se produzcan niveles de potencia muy altos.
CAJA DE CAMBIOS
El proceso de fabricación de la caja de cambios del Segway PT, donde también ha
intervenido Axicon Technologies, seguramente es más parecido al proceso de
fabricación de un reloj suizo, que al de una caja de cambios tradicional de automóvil.
Consta de siete velocidades, tres de ellas reductoras. Este cambio ha sido diseñado
para reducir al máximo cualquier tipo de ruido, incluso se dice que los ingenieros
estaban tan obsesionados en conseguir un sonido agradable que diseñaron los
engranajes para que cada velocidad produjera un sonido dos octavas más alto que la
anterior.
La caja de cambios, montada y engrasada previamente, y está diseñada para que no
necesite mantenimiento durante toda la vida del aparato. Además, ha sido
comprobada durante miles de kilómetros y bajo condiciones extremas.
NEUMÁTICOS Y RUEDAS
Los neumáticos han sido pensados específicamente para el Segway, con un grabado
que aporta una mayor tracción y unos componentes que reducen al máximo las
marcas que puedan quedar en los pavimentos interiores. El hecho de no llevar cámara
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interior les permite rodar a una presión menor, consiguiendo una mayor tracción y
comodidad de uso. El neumático va montado en una llanta de diseño igualmente
único, fabricada en asociación con GE Plastics, con un material termoplástico que le
proporciona una gran ligereza y durabilidad, y que ayuda a reducir la rumorosidad
generada por el sistema de propulsión. La rueda va amoldada a un tapacubos forjado
en acero, eliminando grapas i sujeciones que puedan aflojarse con el tiempo, y va
unida al Segway por una única tuerca, igual que en los coches de Fórmula 1.
BATERIAS
El Segway PT utiliza paquetes de baterías de Li ION (Litio), que funcionan a 75 voltios.
Estas baterías producen la mayor potencia que la química permite hoy en dia, y la
optimizan para mantener en equilibrio al Segway en todas las circunstancias y bajo
cualquier condición. Cada uno de los paquetes consiste en una colección de celdas de
alta capacidad y una placa de circuitos integrados diseñados a medida, que controla
constantemente la temperatura y el voltaje del paquete. Todo esto, cerrado
herméticamente en una caja de termoplástico sellada y suficientemente fuerte para
sobrevivir a las pruebas de durabilidad más extremas.
La batería incorpora un enchufe “inteligente” para su carga. Únicamente tenemos que
enchufar el Segway a la red y él mismo escogerá el nivel de recarga apropiado en base
a la temperatura, el voltaje y el nivel de carga existente. Las baterías se cargan de
forma muy rápida, pasando seguidamente, si no se desenchufa, a un sistema
puramente de mantenimiento. El propietario del Segway no se tiene que preocupar
por el “efecto memoria” ni tampoco por las horas de carga, simplemente tiene que
enchufarlo.
En condiciones normales, el Segway controla las dos baterías que equipa, y las usa por
igual y conjuntamente.En el improbable caso de que una de las baterías fallase, el
sistema está diseñado para usar la segunda batería para dar energía al aparato y
permitir que permanezca en equilibrio hasta poder hacer una parada segura.
*Segway® TP es el único Transporte Personal ecológico que cumple al 100% con todos los términos de
seguridad, calidad y garantía del mercado. Fabricado en EE.UU. Con formación previa entrega y
garantía en el servicio post-venta, proporciona una seguridad certificada. Dispone de una cobertura
en todo el territorio nacional, a través de la red oficial de Concesionarios y Agentes Autorizados.
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