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.
Na mais recente 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: alí 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 de 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, 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 e 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 mudanças em seu eixo de rotação, já que qualquer força a ele aplicada move-se junto 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 sensor angular do Segway usa o efeito físico Coriolis (o giro aparente de um objeto em relação a outro objeto em rotação), embora em escala mínima: uma minúscula placa de silicone montada numa armação.
As partículas do silicone são impulsionadas por uma corrente eletrostática, vibrando a placa toda de maneira previamente conhecida.
Quando, porém, a placa é girada ao redor de seu eixo, as partículas se movem em relação à placa, alterando a vibração proporcionalmente ao grau de rotação. O sistema mede esta mudança e passa a informação ao computador.
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 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 ‘cai’. 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, colocando a máquina pronta para funcionar. Quando inclina seu corpo à frente, o Segway faz o mesmo, 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.
O Segway é 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’, através 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, 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 eletronica, 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…
TechTalk.com.br
