O extraordinário Segway HT

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Karina Autopress
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- O ser humano, embora basicamente feito para cobrir a pé distâncias bastante razoáveis, cada vez mais quer andar menos – especialmente no trabalho, por uma questão de cansaço, pouco tempo disponível e estresse. Andar, cada vez mais, só por esporte e para manter um pouco a forma.

Numa exposição de novas tecnologias da Delphi, tivemos oportunidade de dirigir alguns carros com interessantíssimos sistemas de ajuda ao motorista, que tendem a fazer de qualquer braço duro um razoável piloto. Curiosamente, porém, o que mais marcou foi andar com um veículo de duas rodas paralelas, elétrico, estável mesmo quando parado e de comandos totalmente inconvencionais, veículo este para o qual a Delphi desenvolveu as placas de circuito da unidade de controle e os componentes de interface com o usuário.

O Segway Human Transporter, ou HT, envolto em tamanho mistério que chegou a ser esperado por alguns como um substituto do automóvel, é na realidade um sistema de transporte pessoal elétrico, auto-equilibrado, do tamanho do corpo de um adulto comum, que anda a até três vezes a velocidade de um ser humano a pé, e que pode ser utilizado em locais fechados, como fábricas, depósitos, grandes laboratórios, e até mesmo calçadões e vias urbanas em que veículos convencionais estão proibidos de trafegar.

O Segway assusta ao primeiro contato: ali está ele, parado, de pé, duas rodas paralelas ao lado de uma plataforma, e uma coluna central, com guidão em sua parte superior. Entre as rodas, a 20 centímetros do chão, a um nível abaixo dos eixos de suas rodas, está a pequena plataforma de 48 x 63,5 cm a largura normal dos ombros de um homem adulto, onde estão as baterias, enquanto os giroscópios e os sensores estão na coluna. A temperatura e a condição das baterias são constante e automaticamente monitoradas por um circuito eletrônico dedicado. O peso total do Segway é de 38 kg.

Como ele fica de pé, parado? Aí a gente se aproxima dele, põe a mão no guidão e levanta um pé para apoiá-lo na plataforma – não dá outra, o Segway se movimenta para a frente, deixando a gente com cara de bobo. É lógico: não se deve apoiar o pé de encontro à plataforma, e sim sobre ela, colocando o peso do corpo na vertical.

A sensação, como sempre num veículo de duas rodas, com a gente sobre ele, é de que vai tombar quando parado. Não é assim numa moto ou numa bicicleta, veículos em que a mínima estabilidade, ou a máxima instabilidade, ocorre quando parado? Para o Segway, a gente tem de mudar esta percepção.

A chave da operação do Segway é seu auto-equilíbrio. Para se entender como ele faz isso, basta lembrar como o ser humano se equilibra. Uma pessoa, ao se inclinar à frente ou ao começar a andar, está fora de equilíbrio. O cérebro sabe disso e envia um comando ao fluido dentro do ouvido interno. Este se desloca, envia uma mensagem de volta ao cérebro, e este ordena que uma perna se mova à frente, contrabalançando o que poderia ser uma queda. Se a pessoa continuar inclinada à frente, seu cérebro ordenará que continue a andar, um passo de cada vez. O Segway não tem pernas, tem rodas; não tem músculos, mas sim motores elétricos; não tem cérebro, mas vários microprocessadores; não tem ouvidos e fluidos, e sim um jogo de sofisticados sensores de prumo. Assim, ele sabe que a pessoa em cima dele está inclinada à frente - ou para trás, se for o caso.

O sistema primário de sensores é um conjunto de giroscópios – por definição, uma roda em giro dentro de um arcabouço estável. Ele trabalha no princípio de que um objeto em giro resiste a mudanças em seu eixo de rotação, já que qualquer força a ele aplicada se move com o próprio objeto. Por este motivo, a roda de um giroscópio mantém sua posição espacial mesmo que seja inclinada - mas seu arcabouço não, movimentando-se livremente no espaço. Um sensor de alta exatidão, medindo a posição relativa da esfera e do arcabouço, sabe a cada momento a inclinação e a velocidade desta inclinação.

O Segway tem cinco sensores giroscópicos, três deles básicos e dois “de reserva”, que passam as informações a duas placas de circuito de controle e seus microprocessadores. A rigor, ele só precisa de três, um para detectar inclinação à frente, um para a inclinação para trás, e um para girar à esquerda ou à direita, que seus engenheiros chamam de roll. Os dois “de reserva” são redundantes, de segurança. O HT tem dez microprocessadores, com potência de três vezes a encontrada num PC comum atual. Ele precisa de toda essa potência para poder fazer os ajustes extremamente precisos que garantem que ele não “caia”. Se uma placa “pifar”, a outra fica com todas as suas funções, mantendo o Segway sempre de pé.

O programa dos microprocessadores monitora todas as informações de estabilidade vindas dos sensores e ajusta a velocidade de diversos motores elétricos que respondem a essas informações. Os motores elétricos, sem escova, de 2 cv cada um, são acionados por duas baterias de níquel hidreto metálico, cada uma com 60 células, e podem girar cada uma das rodas independentemente, às mais variadas velocidades. As baterias podem ser recarregadas em circuitos de 100 a 220 volts, de 4 a 6 horas, e agüentam entre 300 e 500 ciclos de carga/descarga. Todos os sistemas elétricos do Segway são redundantes.

Quando o usuário pisa na plataforma do Segway, esta funciona como um comutador, deixando a máquina pronta para funcionar. Quando inclina seu corpo à frente, o Segway faz o mesmo, com os dois motores girando as rodas à frente para impedir que o veículo caia “de bico”. Quando o contrário acontece, os motores giram as rodas em marcha-à-ré. Ao esterçar, com o usuário girando a manopla para a esquerda ou para a direita, um dos motores gira mais rápido do que o outro – ou mesmo os dois giram em sentidos opostos, para que o Segway possa girar ao redor de seu próprio eixo. Nesta condição, a máquina pode imitar um ser humano, que pode girar a redor de seu próprio eixo sem cair.

Quando o testamos, o Segway estava disponível em dois modelos, chamados "i" Series e "e Series. O i é o Segway pessoal, com foco em manobrabilidade, velocidade e piso variável; o e vem equipado com grandes bolsas para carga, aumentando a capacidade de transporte e oferecendo ótima adaptabilidade para usos industriais e comerciais. Em terreno plano, sem vento, ele pode rodar até 28 km – no piso normal, com aclives e declives comuns, 17 km. O i pode transportar pessoas de até 110 kg mais 34 kg de carga, o e a mesma coisa e também tracionar um reboque, que deverá ser lançado em breve.

O Segway não apenas é um veículo fácil de manobrar, como também possui um módulo follow me, “siga-me”, por meio do qual consegue inclusive subir e descer escadas sozinho. Baixando a coluna de controle, ele cabe no porta-malas de um carro pequeno, talvez mesmo um hatch nacional ou europeu com o banco traseiro em sua posição normal. Para que não seja roubado, vem com um jogo de chaves eletrônicas inteligentes, com código de identidade de 64 bits. Os próprios pára-lamas e rodas têm aberturas através das quais se pode passar cabos de segurança.

O Segway vem com três chaves, ou programas. A primeira, preta, do modo de aprendizagem, permite uma velocidade máxima de cerca de 10 km/h, com giros de curva longos. A segunda, amarela, chamada de sidewalk, ou calçada, dá máxima de 14,5 km/h e tem diâmetro de giro médio. A terceira, vermelha, é chamada open, aberta, vai a 20 km/h e faz curvas muito apertadas, inclusive giro sobre o próprio eixo.

Qualquer máquina que se proponha a ajudar um homem a se locomover, hoje em dia, num país como os Estados Unidos, pode se tornar uma tremenda dor de cabeça e de bolso, se não funcionar como proposto. O Segway Human Transporter foi projetado e é construído dentro de padrões aeronáuticos, cada uma de suas peças e estruturas sendo eletrônica, física e estruturalmente testada várias vezes na fábrica antes de ser liberada para comercialização.

“Nosso” Segway, mantido sempre no modo aprendizado, demonstrou um dirigir realmente muito interessante: a posição do corpo é básica: incline-se para a frente ou para trás, e a maquininha segue seus comandos. Inicialmente, o mais estranho é não poder girar ou mesmo inclinar o guidão – mas a gente logo se acostuma com isso. No pulso esquerdo o material de imprensa diz que este comando é no pulso direito, gira-se a manopla para a frente para virar à direita, e para trás para virar para a esquerda. Fazer marcha-à-ré nessas condições até que é bastante fácil, embora o pessoal da Delphi tenha dito que esta é a manobra mais difícil, mas que teria de ser feita por quem andasse com ela para ser fotografado à frente de um banner branco da empresa. O problema, então, era vir de frente, manobrar à esquerda ou à direita, e fazer a marcha-à-ré até encostar nele.

Aprender a andar com o Segway é facílimo. Fica-se só pensando em passar por buracos brasileiros...
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José Luiz Vieira é engenheiro automobilístico e jornalista, diretor de redação da revista Carga & Transporte e do site TechTalk www.techtalk.com.br, sócio-proprietário da empresa JLV Consultoria e um dos mais respeitados jornalistas especializados em automóveis do Brasil. Trabalhou como piloto de testes em várias fábricas e foi diretor de redação da revista Motor3. E-mail: joseluiz@jlvconsultoria.com.br

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