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Cuando Dean Kamen desveló el Segway HT (Segway
Human Transporter) en el programa "Good Morning
America" de la ABC, describió la máquina
como "el primer transportador humano del mundo
con equilibrio propio."
Cuando se mira a la máquina en movimiento, se
consigue tener una idea de lo que se está hablando.
A diferencia de un coche, el Segway sólo tiene
dos ruedas – tiene el aspecto de una carretilla
de mano – sin embargo, consigue mantenerse vertical
por sí mismo. Para moverse hacia delante o hacia
atrás en el Segway HT, el usuario sólo
tiene que inclinarse ligeramente hacia delante o hacia
atrás. Para girar a la izquierda o a la derecha,
el usuario simplemente tiene que girar el mando direccional
hacia la izquierda o hacia la derecha.
La capacidad de equilibrarse por sí mismo es
el aspecto más sorprendente del Segway HT,
y es la clave de su funcionamiento. Para entender cómo
funciona este sistema, ayuda si consideramos el
modelo de Kamen para el aparato – el cuerpo humano.
Si
se pone de pie y se inclina hacia delante, de manera
que se
pierda el equilibrio,usted probablemente no se caerá
de cara. Su cerebro sabe que usted está desequilibrado
porque el líquido en su oído se desplaza,
así que le hace mover su pierna hacia delante
para evitar la caída. Si sigue inclinándose
hacia delante, su cerebro seguirá poniendo
sus piernas hacia delante para mantenerlo vertical.
En lugar de caerse, usted camina hacia delante,
un paso cada vez.
El Segway HT hace casi 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 juego de sensores sofisticados
para la inclinación en lugar de un sistema de
equilibrio del oído interno. Al igual que
su cerebro, el Segway sabe cuándo usted se inclina
hacia delante. Para mantener el equilibro, gira
las ruedas a la velocidad apropiada, así usted
se mueve hacia delante. Segway llama esta conducta
estabilización dinámica y ha patentado
el proceso único que permite
que el Segway HT se equilibre sólo sobre dos
ruedas.
En su parte más básica, el Segway HT es
una combinación de una serie de sensores, un
sistema de control y un sistema motriz. En esta sección,
nos fijaremos en cada uno de estos elementos. El sistema
sensor principal es un grupo de giroscopios. Un giroscopio
básico es una rueda giratoria dentro de un marco
estable.
Un objeto giratorio resiste los cambios en sus ejes
de rotación porque una fuerza
aplicada se mueve junto con el mismo objeto. Si se empuja
en un punto en la parte superior de la rueda giratoria,
por ejemplo, ese punto se mueve hacia la parte delantera
de la rueda mientras que todavía siente la fuerza
que se la ha aplicado. A medida que el punto de fuerza
sigue moviéndose, termina aplicando la fuerza
en los extremos opuestos de la rueda – la fuerza
se equilibra a sí misma. Debido a su resistencia
a la fuerza externa, una rueda giroscopio mantendrá
su
posición en espacio (relativa al suelo), incluso
aunque se incline.
Pero el marco del giroscopio se moverá libremente
en el espacio. Al medir la posición de la rueda
giratoria del giroscopio relativa al marco, un sensor
preciso puede notar la inclinación de un
objeto (la inclinación que tiene con relación
a la posición vertical) además de la velocidad
de inclinación (con qué rapidez se está
inclinando). Un giroscopio convencional sería
incómodo y difícil de mantener en este
tipo de vehículo.
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