"Se algum dia alguém lhe disser que seu trabalho não é o de um profissional, lembre-se: amadores construíram a Arca de Noé e profissionais, o Titanic"

segunda-feira, janeiro 21, 2013

Café com Microtauro: Segway


O Segway 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, inicialmente criado para pessoas com deficiências visuais. A tecnologia existente nos Segway PT, consiste numa inteligente rede de sensores, mecanismos e sistemas de controlo, que permite ao Segway 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 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. Esta tecnologia é denominada de LeanSteer. É eléctrico, e utiliza duas baterias Li-ion, que lhe permitem uma autonomia de cerca de 35 quilómetros 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.

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.
Em 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 $).
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
Operação


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.
Os modelos originais do Segway são ativados 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 eletronicamente 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 correspondentes a cada um. Este chip pode ligar o PT a uma distância de 4,6 metros, bem como ativar 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 afetam 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 corresponder aos objetivos 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.

Modelos
(Clique na imagem para aumentar)


Vantagens e desvantagens

O PT, como todos os meios impulsionadores de mercado, surgem com prós e com contras, e compete ao cliente avaliar a sua relação e conjugar o peso de uns e de outros.

Vantagens
  • Consumos
Ao contrário dos veículos motorizados regulares o Segway não necessita de ser alimentado pelos recursos energéticos normais, como a gasolina ou o gás. Tal fator é talvez a principal benesse deste veículo, pois implica diretamente uma vantagem a nível do utilizador, que não tem de gastar dinheiro nas bombas de gasolina; e indiretamente a nível global, dado que não existem emissões poluentes.
  • Recarregar
Para pôr o Segway a funcionar é necessário que as suas baterias estejam carregadas. E para tal não é preciso ir a nenhum local nem ter nenhuma máquina específica para a função: basta ligar o segway a uma tomada caseira e deixar que este se carregue totalmente.
  • Software
O facto de haver, nesta segunda geração, a possibilidade de inserção de chaves no segway, que resultam na configuração conforme o usuário, promove a eficácia na medida em que é prática a contextualização pessoal com a máquina.
  • Segurança
O segway é um meio acima de tudo estável e seguro, devido ao seu funcionamento interno, em que o seu balanço por si só impele a uma resistência à queda do condutor. Para além disso, as chaves de utilizador inserem na máquina os dados destes últimos, o que faz com que o Segway os conheça e imponha limites razoáveis, em prol da segurança geral.
  • Barulho
Os veículos urbanos têm outra desagradável característica que é a produção em massa de poluição sonora, através da combustão dos motores. O Segway funciona à base de impulsos eléctricos e, como tal, não produz som para além do rodar das ventoinhas internas e dos pêndulos das baterias, poupando barulho à população em geral.
  • Divertimento
Devido a ser um meio recente, o invulgar que é deslocar-se a 8 cm do chão a uma velocidade razoável torna-se um meio de diversão às primeira experiências, como tal, o divertimento para o utilizador é também um factor a favor da utilidade do Segway.
Desvantagens

  • Preço
A principal desvantagem ao referencial do utilizador é o valor de mercado do Segway. Dependendo do modelo e do país onde este é adquirido, este meio de transporte ronda os 7 mil euros.
  • Velocidade
Durante as primeiras vezes que o utilizador conduz o PT, a sensação de velocidade é elevada mas, comparando com os restantes meios de transporte existentes e analisando a eficácia das viagens e velocidade que estes atingem, o Segway fica a perder nas suas deslocações.
  • Autonomia
Apesar de ser fácil recarregar e, sem grandes custos monetários adicionais, o Segway tem uma longevidade bastante limitada para maiores distâncias percorridas, tendo de se reger pelas áreas urbanas, onde é facilmente carregável.
  • Condicionantes legais
Existem diversos locais do mundo que limitam a circulação livre do Segway, que a condicionam obrigando a utilização de acessórios adicionais ou que simplesmente a proíbem. São os casos dos EUA, que limitam a circulação do PT, dependendo de estado para estado, sendo ainda um processo em aberto e progressivo; da Austrália, cuja circulação foi proibida, tanto nos passeios como nas estradas; do Japão, que equipara o Segway a uma mota, obrigando o utilizador a ter uma licença de condução; e de vários países da Europa, que atribuem as mais diversas conotações, estando ainda em mudança.

Proteção Ambiental

Uma das principais vantagens no uso do Segway PT é a sua performance ambiental.
O Segway PT funciona como alternativa aos veículos com motores de combustão em viagens urbanas de curta duração, como tal, o seu uso evita em parte a produção de poluentes emitidos pelos veículos motorizados, tais como o óxido de azoto, monóxido de carbono, hidrocarbonetos e dióxido de carbono.
A utilização do motor eléctrico, considerando que a energia eléctrica é produzida numa central termoeléctrica, transfere a fonte poluente para a central de produção de energia, facilitando o controlo das emissões e reduzindo a poluição urbana. Nos casos em que a energia é produzida em centrais hidroelétricas ou através de outras fontes de energia renováveis, o impacto ambiental da utilização do Segway PT é praticamente nulo.
Para além da redução das emissões poluentes de veículos no centro das cidades, a utilização do Segway PT aumenta a segurança dos peões, pois a diminuição do número de automóveis reduz o risco de acidentes e aumenta o espaço pedestre dos cidadãos.
Em comparação com outras tecnologias alternativas aos veículos motorizados chega-se à conclusão que o Segway PT, durante a sua vida útil, produz menos emissões poluentes. Por outro lado, analisando esta tecnologia como complemento do uso dos veículos motorizados particulares, recorrer aos PT leva a um menor desgaste dos veículos e consequente aumento da sua vida útil.

Acidente

Heselden adquiriu a empresa
em dezembro do ano passado

O proprietário da empresa Segway, Jimi Heselden, morreu nesta segunda-feira aos 62 anos em um acidente com um dos patinetes motorizados que sua empresa fabrica. Ele morreu na hora ao cair de um barranco às margens de um rio em uma fazenda de sua propriedade no condado de West Yorkshire, norte da Inglaterra.
Segundo reportagem da BBC, o Segway foi encontrado pela polícia no fundo do rio logo após a remoção do corpo do empresário, que ocorreu por volta das 12h (horário local). A polícia ainda informou à imprensa local que não há indícios de ataque ou agressão, e que considera a morte um acidente.
Heselden não foi o inventor do equipamento. Ele adquiriu a empresa em dezembro do ano passado, após fazer fortuna com empreiteiras e empresas de engenharia como a Hesco Bastion, que fornece a militares estruturas pré-moldadas para muros e paredes de segurança.
Na Inglaterra, a lei diz que o Segway não pode ser usado em vias públicas, somente em lugares fechados e particulares. Ciclovias, calçadas e o leito carroçável - o "meio da rua" - não podem ser usados para conduzir o patinete elétrico por razões de segurança, informa o Daily Telegraph. A tragédia ocorreu dentro de uma propriedade particular do próprio empresário.
Lançado com grande estardalhaço em 2001, o Segway nunca alcançou o sucesso esperado por seu inventor, que dizia que o veículo substituiria carros e bicicletas. Apesar da alta facilidade de manobra, do pequeno tamanho e de alcançar até 20km/h, o custo do equipamento e a pouca autonomia limitaram as vendas e, com o tempo, o aparelho "revolucionário" se tornou um produto de nicho, usado principalmente em rondas de segurança em ambientes fechados e outras atividades restritas.

Visite os Sites oficiais das empresas:


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