Segway eléctrico

A primera vista, el Segway Human Transporter no parece tan extraordinario, a primera vista parece un scooter eléctrico de alta tecnología. Pero la gente que lo ha probado afirma que es mucho, mucho más, una manera completamente diferente de moverse.

Dean Kamen, el inventor de la máquina, tenía grandes esperanzas para el Segway. En una entrevista con la revista Time, afirmó que su máquina «será para el coche lo que el coche fue para el caballo y la silla de paseo».

El Segway Ninebot Mini Pro está haciendo furor en la actualidad gracias a su tamaño compacto y precio más asequible.

Qué es un Segway

Aunque el Segway no ha estado a la altura de sus expectativas, es definitivamente una máquina increíble. En este artículo, descubriremos lo que diferencia al Segway de los vehículos anteriores, y veremos por qué su inventor pensó que podría cambiar el mundo.

Cuando Dean Kamen presentó el Segway en el programa de ABC «Good Morning America», describió la máquina como «el primer transportador humano autoequilibrado del mundo». Cuando miras la máquina en movimiento, te haces una idea de lo que está hablando.

A diferencia de un coche, el Segway sólo tiene dos ruedas – se parece a una camioneta de mano ordinaria – pero se las arregla para mantenerse erguido por sí solo.

Para avanzar o retroceder en el Segway, el conductor sólo se inclina ligeramente hacia adelante o hacia atrás. Para girar a la izquierda o a la derecha, el piloto gira el manillar derecho hacia adelante o hacia atrás.

Este acto de equilibrio es lo más sorprendente del Segway, y es la clave de su funcionamiento. Para entender cómo funciona este sistema, es útil considerar el modelo de Kamen para el dispositivo: el cuerpo humano.

Si usted se pone de pie e inclina hacia adelante, de tal manera que está desequilibrado, probablemente no caerá de bruces. Su cerebro sabe que usted está desequilibrado, porque el líquido en su oído interno cambia, por lo que le provoca que ponga la pierna hacia adelante y detenga la caída. Si usted sigue inclinándose hacia adelante, su cerebro seguirá poniendo sus piernas hacia adelante para mantenerlo erguido. En vez de caer, caminas hacia adelante, un paso a la vez.

El Segway hace prácticamente lo mismo, excepto que tiene ruedas en lugar de piernas, un motor en lugar de músculos, una colección de microprocesadores en lugar de un cerebro y un conjunto de sofisticados sensores de inclinación en lugar de un sistema de equilibrio de oído interno. Al igual que tu cerebro, el Segway sabe cuando te inclinas hacia adelante. Para mantener el equilibrio, hace girar las ruedas a la velocidad correcta, para que usted pueda avanzar.

Qué piezas componen un Segway

En su versión más básica, el Segway es una combinación de una serie de sensores, un sistema de control y un sistema de motor. En esta sección, veremos cada uno de estos elementos.

El sistema de sensores primario es un conjunto de giroscopios. Un giroscopio básico es una rueca que gira dentro de un marco estable. Un objeto giratorio se resiste a los cambios en su eje de rotación, porque una fuerza aplicada se mueve junto con el propio objeto. Si empuja un punto en la parte superior de una rueca, por ejemplo, ese punto se mueve hacia la parte delantera de la rueda mientras todavía está sintiendo la fuerza que aplicó. A medida que el punto de fuerza sigue moviéndose, termina aplicando fuerza en los extremos opuestos de la rueda: la fuerza se equilibra a sí misma.

Debido a su resistencia a la fuerza exterior, una rueda giroscópica mantendrá su posición en el espacio (en relación con el suelo), incluso si la inclina. Pero el marco del giróscopo se moverá libremente en el espacio. Al medir la posición de la rueda giratoria del giróscopo en relación con el bastidor, un sensor preciso puede determinar la inclinación de un objeto (cuánto se está inclinando desde una posición vertical), así como su velocidad de inclinación (cuán rápido se está inclinando).

Un giroscopio convencional sería engorroso y difícil de mantener en este tipo de vehículos, por lo que el Segway obtiene el mismo efecto con un tipo diferente de mecanismo. Los Segways utilizan un sensor especial de velocidad angular de estado sólido construido con silicona. Este tipo de giroscopio determina la rotación de un objeto utilizando el efecto Coriolis en una escala muy pequeña.

En pocas palabras, el efecto Coriolis es el giro aparente de un objeto que se mueve en relación con otro objeto giratorio. Por ejemplo, un avión que viaja en línea recta parece girar porque la Tierra está girando por debajo de él.

Un giroscopio de silicio de estado sólido típico consiste en una pequeña placa de silicio montada en un marco de soporte. Las partículas de silicio son movidas por una corriente electrostática aplicada a través de la placa. Las partículas se mueven de una manera particular, lo que hace que la placa vibre de una manera predecible. Pero cuando la placa gira alrededor de su eje (es decir, cuando el Segway gira en ese plano en particular), las partículas se desplazan repentinamente en relación con la placa. Esto altera la vibración, y el cambio es proporcional al grado de rotación. El sistema giroscópico mide el cambio de vibración y transmite esta información al ordenador. De esta manera, la computadora puede averiguar cuándo el Segway está girando a lo largo de ejes particulares. (Visite este sitio para obtener más información sobre los giroscopios de silicio de estado sólido).

El Segway HT dispone de cinco sensores giroscópicos, aunque sólo necesita tres para detectar la inclinación hacia delante y hacia atrás, así como para inclinarse hacia la izquierda o la derecha (lo que se denomina «balanceo»). Los sensores adicionales añaden redundancia, para que el vehículo sea más fiable. Además, el Segway tiene dos sensores de inclinación llenos de fluido electrolítico. Al igual que el oído interno, este sistema calcula su propia posición en relación con el suelo basándose en la inclinación de la superficie del fluido.

Toda la información sobre la inclinación se transmite al «cerebro» del vehículo, dos placas de circuito de control electrónico formadas por un grupo de microprocesadores. El Segway tiene un total de 10 microprocesadores a bordo, que en total tienen una potencia tres veces superior a la de un PC típico. Normalmente, ambas tarjetas funcionan juntas, pero si una de ellas se descompone, la otra asumirá todas las funciones para que el sistema pueda notificar al usuario de un fallo y apagar el sistema con elegancia.

El Segway requiere tanta potencia cerebral porque necesita hacer ajustes extremadamente precisos para evitar caídas. En el funcionamiento normal, las tarjetas controladoras comprueban los sensores de posición unas 100 veces por segundo. Los microprocesadores ejecutan un software avanzado que monitorea toda la información de estabilidad y ajusta la velocidad de varios motores eléctricos en consecuencia. Los motores eléctricos, que funcionan con un par de baterías recargables de hidruro metálico de níquel (NIMH) o de iones de litio (Li-ion), pueden girar cada una de las ruedas de forma independiente a velocidades variables.

Cuando el vehículo se inclina hacia adelante, los motores giran ambas ruedas hacia adelante para evitar que se vuelquen. Cuando el vehículo se inclina hacia atrás, los motores hacen girar ambas ruedas hacia atrás. Cuando el conductor acciona el mando del manillar para girar a la izquierda o a la derecha, los motores giran una rueda más rápido que la otra, o giran las ruedas en direcciones opuestas, de modo que el vehículo gira.

Esta es ciertamente una máquina asombrosa, pero ¿es realmente tan importante como Internet, como algunos han afirmado?

El hoverboard, un segway sin manillar y mas económico

Si a un segway le quitamos el manillar para conducir, el resultado no es más ni menos que el patinete autoequilibrado, popularmente conocido como hoverboard. Son sencillos de manejar y un invento bastante popular en los años recientes. Son bastante seguras de montar y tienen una autonomía más que aceptable.

Si estás buscando una alternativa económica al segway te recomendamos echar un vistazo a los hoverboard.

El Segway en el mundo moderno

El inventor Dean Kamen admite que el Segway nunca podrá reemplazar completamente al coche, porque no tiene las mismas capacidades. El modelo estándar HTi80 sólo recorre unas 12 millas por hora (20 km/h), y tiene que estar conectado a la corriente eléctrica del hogar durante unas seis horas para almacenar suficiente jugo para un viaje de 15 millas (24 km). Obviamente, este tipo de máquina no te haría mucho bien en un viaje de campo a través.

Pero Kamen cree que el Segway es una opción superior para moverse por una ciudad. Los coches ocupan mucho espacio, así que tan pronto como hay un montón de gente conduciendo en un área restringida (como una calle de la ciudad), se producen atascos de tráfico. También es una molestia aparcar coches, y su mantenimiento es muy caro. En general, un coche no es una máquina óptima para viajes cortos en una zona concurrida.

El Segway es sólo un poco más grande que una persona, por lo que no causa tanta congestión como un coche. Como un vehículo de acera, permite a los viajeros desplazarse a través de multitudes, saltando las calles por completo. Al igual que los scooters y las bicicletas, los vehículos se verán involucrados en un buen número de accidentes de peatones año tras año. Pero los partidarios del Segway dicen que es tan peligroso como caminar, ya que el vehículo se mueve a velocidades relativamente bajas.

Aunque no puede llevar a la gente a sus destinos a las máximas velocidades, el Segway puede llegar a su destino con un tráfico que se mueve lentamente y que va de parachoques en parachoques. Una vez que llegan a su destino, los pasajeros pueden llevar sus Segways dentro con ellos sin preocuparse por el estacionamiento. Y no hay necesidad de parar en la gasolinera, ya que el vehículo funciona con la electricidad ordinaria de la casa.

Los Segways también son buenas máquinas para desplazarse por almacenes llenos de gente, donde los estrechos pasillos dificultan el uso de vehículos más voluminosos. La gente puede encontrarlas útiles para desplazarse por grandes áreas peatonales, como aeropuertos o parques de atracciones. Realmente no hay límite en cuanto a la forma en que las personas pueden utilizar el vehículo. El Segway puede caber en la mayoría de los lugares en los que se puede caminar, pero te llevará allí más rápido y no ejercerás mucha energía.

Hasta ahora, el Segway no ha progresado mucho para cambiar el mundo. Desde 2002, las ventas sólo han sido de decenas de miles. El alto precio probablemente ha sido un obstáculo. Sin embargo, la compañía anunció recientemente que ofrecerá opciones de financiamiento y arrendamiento. Segway también espera que el aumento de los precios de la gasolina ayude a impulsar las ventas.

Kamen cree que cada vez más personas querrán la máquina, después de que se familiaricen con ella y vean de lo que es capaz. Con este fin, inicialmente se dirigió a las agencias gubernamentales y a las grandes corporaciones, no al mercado de consumo. Tres grupos en Atlanta, Georgia, incluyendo el Departamento de Policía de Atlanta, fueron los primeros en probar el Segway en las calles de la ciudad. Actualmente, varias fuerzas policiales, incluyendo el Departamento de Policía de Chicago, utilizan el modelo HT i180 Police.

Especificaciones técnicas del Segway

Estas especificaciones son para el modelo HT i180 estándar. Segway también ofrece cuatro modelos adicionales: el HT i180 Police, el Cross-Terrain Transporter (XT), el Golf Transporter (GT) y el p133, un modelo pequeño y ligero. Para ver especificaciones adicionales, visite la página de Productos de Segway.

• Velocidad máxima: 20 km/h. Esto es aproximadamente tres veces la velocidad típica al caminar.
• Peso: 83 lbs (38 kg)
• Ancho: La huella del Segway (cuánto espacio cubre en el suelo) es de 19 por 25 pulgadas (48 por 63,5 cm). Esto hace que el Segway tenga el mismo ancho que una persona de tamaño medio, por lo que no ocupa mucho espacio en la calle. La plataforma está a 8 pulgadas (20 cm) del suelo.
• Capacidad de peso: 260 libras (118 kg) por pasajero y carga.
• Alcance: Aproximadamente 17 millas (28 km) en un terreno plano, con una sola carga en una batería de iones de litio (Li-ion), y 8-12 millas con una sola carga en una batería de NiMH (hidruro de níquel metal).
• Interfaz del conductor: El Segway tiene una pequeña pantalla LCD que le dice al conductor cuánta energía queda de la batería y cuán bien está funcionando el vehículo. La pantalla muestra una caricatura que expresa el estado general del vehículo.
• Motores: Cada una de las ruedas del Segway está accionada por un motor eléctrico de 2 caballos de fuerza que no produce emisiones.
• Transmisión: La transmisión de dos etapas, construida por Segway y Axicon Technologies, tiene una relación de transmisión compacta de 24:1. Utiliza un engranaje helicoidal que reduce significativamente el ruido. El equipo del Segway configuró las dos mallas en la caja de cambios (los puntos donde se conectan los engranajes) para hacer que el sonido suene exactamente a dos octavas de distancia. Esto significa que los sonidos están en armonía, por lo que la caja de cambios hace un ruido más musical. Los engranajes también están diseñados para tener relaciones de transmisión no enteras, lo que significa que los dientes del engranaje engranan en diferentes puntos de revolución a revolución. Esto minimiza el desgaste para prolongar la vida útil de la caja de cambios.
• Ordenador: El cerebro del Segway está formado por dos placas de circuito, alojadas en el chasis del vehículo. Las placas de circuito, que cuentan con un total de 10 microprocesadores, normalmente trabajan juntas, pero cada una puede funcionar independientemente en caso de un problema informático. Si uno se rompe, la otra tarjeta de circuito disminuirá la velocidad del vehículo gradualmente para evitar un accidente.
• Alimentación: El Segway funciona con dos baterías recargables. Los Segways vienen con baterías de iones de litio (Li-ion) o de níquel e hidruro metálico (NIMH). Las baterías son constantemente monitoreadas por un tablero de circuitos, que comunica cualquier problema de funcionamiento al cerebro central. Las baterías se pueden recargar con corriente alterna doméstica. Dean Kamen estima que un Segway cuesta alrededor de 5 centavos al día en facturas de electricidad.
• Sensores: El Segway utiliza cinco giróscopos y una colección de otros sensores de inclinación para mantenerse erguido. Sólo se necesitan tres giroscopios; los sensores adicionales se incluyen como medida de seguridad. El Segway tiene un sensor de peso adicional incorporado en su plataforma para avisar al ordenador cuando un piloto ha pisado.
• Frenos: El Segway no tiene sistema de frenos. Para detenerse, el conductor se pone de pie sin inclinarse hacia adelante o hacia atrás, y el vehículo mantiene su posición.
• Radio de giro: Como sólo tiene dos ruedas, el Segway puede girar alrededor de un solo eje (las ruedas giran en direcciones opuestas). Esto le da al Segway un radio de giro de cero.
• Ruedas: La rueda Segway consiste en un buje de acero forjado con una llanta termoplástica reforzada con fibra de vidrio. Cada rueda se fija al eje de transmisión con una sola tuerca. Los neumáticos están hechos de un compuesto de sílice, que proporciona una buena tracción incluso en superficies mojadas.
• Seguridad: El Segway utiliza un sistema de llave electrónica. La clave, que se parece a un encendedor de coche, almacena un código digital cifrado de 128 bits. El vehículo no arranca a menos que la llave esté conectada a su puerto. La llave también puede almacenar los ajustes para el funcionamiento del vehículo. Los segways incluyen una llave para el «modo principiante», en el que el vehículo tiene una velocidad máxima inferior, y una llave para el «modo experimentado». Segway planea ofrecer llaves programables en el futuro, que permiten a los usuarios almacenar configuraciones de operación particulares.
• Chasis: Los sensibles equipos electrónicos del Segway están alojados en un robusto chasis de aluminio fundido a presión. Según Segway, el chasis puede soportar 7 toneladas de fuerza.
• Eje de control: El eje de aluminio que sostiene el manillar del Segway se puede ajustar a diferentes alturas. Los motociclistas pueden fijar clips al eje para llevar bolsas u otra carga.

Alternativas que también te podrían interesar:

• El patinete eléctrico es el más parecido al Segway, además de ser una alternativa más económica. También hay variantes con sillín.
• La bici eléctrica es está en un rango similar de precios, pero agrega comodidad y autonomía.
• Los segway sin manillar son popularmente conocidos como hoverboard, en ellos uno va montado de pie.
• En el uniciclo eléctrico el conductor también va de pie, aunque con una sola rueda y generalmente sin manillar.