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Segway 思維車(中文翻譯:賽格威 思維車)是一種電力驅(qū)動(dòng),、具有自我平衡能力的個(gè)人用運(yùn)輸載具,,是都市用交通工具的一種。由美國(guó)發(fā)明家狄恩·卡門(Dean Kamen)與他的DEKA研發(fā)公司(DEKA Research and Development Corp.)團(tuán)隊(duì)發(fā)明設(shè)計(jì),,并創(chuàng)立賽格威責(zé)任有限公司(Segway LLC.),。
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簡(jiǎn)介
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由于Segway 思維車是一種前所未見(jiàn)的嶄新交通工具,因此很難用傳統(tǒng)的分類方式定義它的種類,。有人認(rèn)為Segway 思維車應(yīng)該是一種雙輪版的單輪車(Unicycle),,有人認(rèn)為它應(yīng)該是動(dòng)力滑板車(Stand-up Scooter)的一種,,但它是單軸雙輪設(shè)計(jì),與雙軸雙輪的傳統(tǒng)滑板車有些不同,。而在某些比較正式的場(chǎng)合(例如官方的道路法規(guī))中,,Segway 思維車這種交通工具又被稱作“電動(dòng)個(gè)人輔助機(jī)動(dòng)裝置”(Electric Personal Assistive Mobility Device, EPAMD),俗稱電動(dòng)代步車,。
4 A1 j! _6 K0 x/ Nsegway 賽格威 思維車 攝位車
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Segway 思維車 產(chǎn)品的中文名稱名稱“賽格威”思維車,,segway 起源于英文單字“Segue”,意指“流暢平順地走”,,用來(lái)形容這種交通工具可以讓人們騎著在都市里面毫無(wú)障礙地移動(dòng),。 - a* w# z+ x1 F$ d
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該自動(dòng)平衡單腳滑行設(shè)備在未與公眾見(jiàn)面之前一直被稱為“活力產(chǎn)品(Ginger)”和“信息技術(shù)(It)”�,?ㄩT相信它有潛力縮短行程,代替汽車,,改變城市觀光前景,。 ; x) W) V6 e, c$ t" B6 E5 \1 ^( j
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- M& L6 k( y. x8 ^ 首先,使用者要雙腳站在由兩個(gè)輪子支撐的平板上,,抓牢類似自行車的手柄,。然后學(xué)會(huì)如何前后移動(dòng)滑行車,以及轉(zhuǎn)動(dòng)手柄來(lái)旋轉(zhuǎn)方向,。該車裝有雙輪,,由陀螺儀操控,其寬度不超過(guò)普通成年人的肩寬,,重為80磅,,電池驅(qū)動(dòng)。該車在操作時(shí)不需要?jiǎng)x車裝置或者節(jié)流桿,,當(dāng)駕駛者身體前傾時(shí),,機(jī)車前進(jìn);當(dāng)駕駛者身體直立時(shí),,機(jī)車停止,。Segway 思維車 運(yùn)用動(dòng)態(tài)平衡的原理,當(dāng)身體移動(dòng)時(shí),,動(dòng)作中的重心會(huì)不斷改變,,并達(dá)到平衡。就如同人體站立前傾時(shí)會(huì)失去平衡,,但人體天生的平衡器官會(huì)告知大腦這一情形,,并由大腦下達(dá)移動(dòng)腳步的指令以維持平衡。Segway用輪子取代了腳的功能,,復(fù)制了人類高精密的平衡動(dòng)作,。Segway 思維車 使用費(fèi)用低廉,,移動(dòng)安靜便利,其動(dòng)力來(lái)源為兩組鎳氫充電電池,,并配備有電子式充電系統(tǒng),,充滿電平均的續(xù)航力在16公里以上。有人把它稱作“塞格威人力運(yùn)輸單腳滑行車”,,有人稱作“Segway人類運(yùn)輸機(jī)”,,一些美國(guó)人和媒體統(tǒng)一把它簡(jiǎn)稱為 Segway 思維車。
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1 E; o0 q. E' t+ l3 j. e5 Y原理' P1 O0 ]" N8 |% [( x% b
# M7 d: R2 T. f/ V' ~ }Segway 思維車 的運(yùn)作原理主要是建立在一種被稱為“動(dòng)態(tài)穩(wěn)定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上,,也就是車輛本身的自動(dòng)平衡能力,。以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀(Solid-State Gyroscopes)來(lái)判斷車身所處的姿勢(shì)狀態(tài),透過(guò)精密且高速的中央微處理器計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹噶詈�,,�?qū)動(dòng)馬達(dá)來(lái)做到平衡的效果,。假設(shè)我們以站在車上的駕駛?cè)伺c車輛的總體重心縱軸作為參考線。當(dāng)這條軸往前傾斜時(shí),,賽格威車身內(nèi)的內(nèi)置電動(dòng)馬達(dá)會(huì)產(chǎn)生往前的力量,,一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩,一方面產(chǎn)生讓車輛前進(jìn)的加速度,,相反的,,當(dāng)陀螺儀發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)说闹匦耐髢A時(shí),也會(huì)產(chǎn)生向后的力量達(dá)到平衡效果,。因此,,駕駛?cè)酥灰淖冏约荷眢w的角度往前或往后傾,賽格威就會(huì)根據(jù)傾斜的方向前進(jìn)或后退,,而速度則與駕駛?cè)松眢w傾斜的程度呈正比,。原則上,只要賽格威有正確打開(kāi)電源且能保持足夠運(yùn)作的電力,,車上的人就不用擔(dān)心有傾倒跌落的可能,,這與一般需要靠駕駛?cè)俗约哼M(jìn)行平衡的滑板車等交通工具大大不同。
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如果以第一款 Segway 產(chǎn)品,,Segway隨意車(Segway HT,,HT是Human Transporter、人類運(yùn)輸器的縮寫(xiě))為例,,這輛車上裝置了五個(gè)固態(tài)陀螺儀,。事實(shí)上,車輛只需要三個(gè)陀螺儀就可以完全掌控車身的前后傾與側(cè)傾程度,,因此多出的兩個(gè)陀螺儀其實(shí)是用來(lái)確保行車安全的備用裝置,。車輛的能量來(lái)源是兩個(gè)鎳氫(NiMH)充電電池,較后期的車款上也可以選配蓄電量更大的鋰充電電池。除了前后傾修正與前進(jìn)后退外,,賽格威的轉(zhuǎn)向可透過(guò)兩種不同的方式達(dá)到,,其中一種是如同大部分的腳踏車類或摩托車類交通工具一般,駕駛?cè)嗽谲囕v持續(xù)前進(jìn)(或者后退,,這就是只有賽格威辦得到的動(dòng)作)的狀態(tài)中將自己的身體重心往左右傾斜,,利用自身重量所產(chǎn)生、與車身縱軸垂直的分量,,作為轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力而達(dá)到轉(zhuǎn)向的目的,。除此之外駕駛?cè)艘部梢耘まD(zhuǎn)賽格威的龍頭(把手)部份,使車輛左右兩個(gè)車輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差,,例如當(dāng)龍頭向左轉(zhuǎn)時(shí),,右輪的轉(zhuǎn)速會(huì)比左輪快,達(dá)到向左轉(zhuǎn)的效果,。必要時(shí),,賽格威甚至可以做出一輪向前一輪向后的動(dòng)作,達(dá)到原地轉(zhuǎn)向的效果,,因此大幅提升這種交通工具的機(jī)動(dòng)性,。因?yàn)檫@種高度的機(jī)動(dòng)性,再加上玻璃纖維材料制成的車輪,,其踏面面積其實(shí)不比人類的雙腳大上多少,因此理論上賽格威可以到達(dá)得了人類所能走到的大部分地方,,甚至包括路邊的人行道或落差不會(huì)太大的階梯(雖然部分地區(qū)的交通法規(guī),,禁止賽格威在這類地點(diǎn)行駛)。, p. a6 m: G- w- {' t: u6 L
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有必要介紹一下背景,,對(duì)喜歡玩新玩意創(chuàng)新的人有所啟發(fā) 大公司玩制造,,小公司玩創(chuàng)新1 o3 ?# f8 ^/ @
3 R9 @- g" w# G6 S, wSegway 思維車 的誕生源起,最早是起因于迪恩·卡門的DEKA與美國(guó)大型醫(yī)療器材生產(chǎn)商嬌生(Johnson & Johnson)的子公司獨(dú)立科技(Independence Technology)所合作開(kāi)發(fā)的一種自動(dòng)平衡式動(dòng)力輪椅--iBOT,�,?ㄩT觀察人類走路的姿勢(shì)特性,領(lǐng)悟到其實(shí)人類之所以可以平穩(wěn)地直立行走,,是因?yàn)轶w內(nèi)靈敏的平衡器官可以精確地判斷出身體重心的改變量,,透過(guò)小腦的即時(shí)反應(yīng),然后利用腿部的肌肉即時(shí)出力來(lái)平衡傾倒的態(tài)勢(shì),。所以當(dāng)人類的身體前傾時(shí),,這種不自主的反應(yīng)會(huì)促使人類伸出其中的一只腳往前踩來(lái)平衡身體,所以透過(guò)這種前傾,、往前踏腳,、前傾、往前踏腳的動(dòng)作循環(huán),,即構(gòu)成了“步行”這種動(dòng)作,。因此卡門嘗試使用精密的陀螺儀來(lái)代替人類的前庭與耳蝸等平衡器官,,以電動(dòng)馬達(dá)與車輪代替人類的雙腳,發(fā)展出所謂的“動(dòng)態(tài)穩(wěn)定”概念,,并且由嬌生獲得這種技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域商業(yè)銷售的專利權(quán),,成立獨(dú)立科技來(lái)銷售iBOT。 / v% y; s+ T: F
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有別于專門提供給殘障或老弱人士使用,、價(jià)位高昂的動(dòng)力輪椅,,卡門進(jìn)一步想到,如果將一樣的理念拿給行動(dòng)正常的一般人使用未嘗不可,,于是開(kāi)始有了賽格威的誕生概念,。1999年7月27日卡門創(chuàng)立了雅克羅責(zé)任有限公司(Acros LLC.),主旨是利用動(dòng)態(tài)穩(wěn)定技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)一種高效率,、零污染的運(yùn)輸工具,,并且開(kāi)始開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,計(jì)劃代號(hào)叫作“姜”(Ginger),。
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2001年2月,,新的研發(fā)與制造廠在美國(guó)新罕布夏州貝福特(Bedford, New Hampshire)破土動(dòng)工,并且在11月時(shí)將公司名稱改為 Segway 責(zé)任有限公司,,在這段期間,,關(guān)于這種跨時(shí)代嶄新交通概念的消息早已傳遍各界,但卻鮮少有人知道細(xì)節(jié),�,?ㄩT在12月3日正式公開(kāi)了Segway 思維車(Segway HT)的原型車,并且聲稱它是人類史上第一輛能夠自主平衡(Self-Balancing)的運(yùn)輸工具,。
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第一輛賽格威的預(yù)產(chǎn)車是在2002年1月推出,。2月15日時(shí),該公司所在地新罕布夏州通過(guò)州法案,,允許賽格威這種電動(dòng)個(gè)人輔助機(jī)動(dòng)裝置(EPAMD)能在該州內(nèi)的路旁人行道上行駛,,而透過(guò)賽格威公司的到處游說(shuō),在2002年底之前,,美國(guó)共有31個(gè)州通過(guò)立法,,允許EPAMD能在人行道上使用。
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/ T" D! H! G: p& \* C% M x0 C 第一輛實(shí)際量產(chǎn)的產(chǎn)品,,一輛序列編號(hào)022111000001的Segway HT i167正式出廠,,而這輛具有紀(jì)念價(jià)值的量產(chǎn)車,當(dāng)然很自然地變?yōu)榈叶鳌たㄩT個(gè)人的收藏,。如同產(chǎn)品在工業(yè)概念上的創(chuàng)新,,賽格威在銷售上也采取很另類的作法,他們選擇了美國(guó)的網(wǎng)絡(luò)書(shū)店--亞馬遜書(shū)店(Amazon.com)--作為他們第一個(gè)經(jīng)銷商,并且在亞馬遜網(wǎng)站上開(kāi)放前三輛量產(chǎn)隨意車的競(jìng)標(biāo),,以便籌措資金設(shè)立一個(gè)名為“科技啟發(fā)與確認(rèn)”(For Inspiration and Recognition of Science and Technology,,F(xiàn)IRST)的非營(yíng)利基金會(huì),鼓勵(lì)更多人投入創(chuàng)造發(fā)明的行列,。最后,,Segway HT的一號(hào)、二號(hào)與三號(hào)車分別以160,100美元,、104,100美元與100,600美元的高價(jià)賣出,。
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2002年4月23日,佐治亞州的亞特蘭大市政府向賽格威采購(gòu)了一批新車,,使得該市成為這種新運(yùn)具的第一個(gè)官方使用單位,,之后陸續(xù)又有許多不同等級(jí)的官方單位跟進(jìn)。而2002年11月18日時(shí),,賽格威正式在亞馬遜網(wǎng)站上進(jìn)行預(yù)購(gòu)活動(dòng),,開(kāi)始實(shí)際量產(chǎn)銷售給一般的民眾。
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2003年1月16日,,一家法國(guó)的私人運(yùn)輸公司凱歐利(Keolis)與Segway 公司簽署協(xié)議,,要在法國(guó)發(fā)展利用賽格威便利車作為大眾運(yùn)輸工具的計(jì)劃。除了在法國(guó)各地的火車站,、機(jī)場(chǎng)設(shè)置 Segway 的出租服務(wù)點(diǎn)外,,也包含了一個(gè)名為“氧氣站”(Station Oxygène)的創(chuàng)新計(jì)劃,這個(gè)計(jì)劃預(yù)計(jì)在全法國(guó)各大城市建立一個(gè) Segway 便利車與其他零污染交通工具的出租網(wǎng)絡(luò),,讓旅客可以用甲地租車乙地還車,、只以計(jì)時(shí)定價(jià)的方式租賃適當(dāng)?shù)慕煌üぞ撸瑏?lái)降低人員運(yùn)輸在都市地區(qū)所造成的空氣污染問(wèn)題,,這也是 Segway 第一次銷售到美國(guó)之外的其他國(guó)家。該公司的計(jì)劃已經(jīng)在2003年中時(shí)實(shí)現(xiàn),,第戎(Dijon)的市觀光辦公室是其第一個(gè)客戶,,開(kāi)始提供到當(dāng)?shù)赜瓮娴穆每?Segway 車作為市區(qū)游覽的工具。除此之外,,在巴黎的香榭麗舍大道(Champs-Elysées),、拉德芳斯(La Défense)等行人徒步區(qū)內(nèi),也可以租到 Segway 車作為徒步之外的另外一種替代,。
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2003年2月,,隸屬美國(guó)國(guó)防部的國(guó)防先進(jìn)研究計(jì)劃署(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)與 Segway 簽約,,將15架 Segway 便利車改裝成機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)(Robotic Mobility Platforms,,RMP),讓各相關(guān)研究機(jī)構(gòu)作為一種穩(wěn)定、低廉的機(jī)器人系統(tǒng)發(fā)展平臺(tái),。不久之后,,隸屬美國(guó)海軍、位于加州圣地牙哥的空海作戰(zhàn)系統(tǒng)司令部(Space and Naval Warfare Systems Command,,SPAWAR)也跟進(jìn)采購(gòu)了14架RMP,,并且配布給各政府與大學(xué)研究單位,作為機(jī)器人研究計(jì)劃的載臺(tái),,是 Segway 實(shí)際應(yīng)用于軍事與科技發(fā)展上的衍生案例,。
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2003年10月29日,賽格威與美國(guó)大型家庭用品通路商布魯克史東(Brookstone)達(dá)成協(xié)議,,成為 Segway 第一個(gè)全國(guó)性的實(shí)體銷售網(wǎng),,期望以實(shí)際展示讓潛在消費(fèi)者試期的方式,拯救 Segway 在上市初期,,只透過(guò)網(wǎng)絡(luò)郵購(gòu)的虛擬銷售方式而局限住的推廣狀態(tài)(Segway 原本預(yù)計(jì)新車在開(kāi)始上市后的頭一年之內(nèi)應(yīng)可達(dá)到5到10萬(wàn)輛的銷售,,但結(jié)果是他們?cè)?1個(gè)月內(nèi)只賣出6000輛新車)。
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x/ f* R3 x. H, n; x0 s 2004年10月11日,,Segway 發(fā)表了一輛名為“半人馬號(hào)”(Segway Concept Centaur)的四輪版概念車,,是第一輛四輪的賽格威車。 - M6 [) T- Q% I3 T+ d$ i
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2004年11月16日,,一個(gè)名為“時(shí)速10英里的美國(guó)”(America at 10 m.p.h.),、由愛(ài)好者組成的車隊(duì)以全程騎乘Segway 的方式,完成了從西雅圖到波士頓,、橫貫美洲大陸的嘗試,。 # t) ?' `- Z$ t Y
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- Q$ {( R' q) Z5 ?3 x+ E 2005年3月1日,Segway 一口氣發(fā)表了三種新款的衍生車型,,其中包括了賽格威越野車(Cross-Terrain,,XT)與高爾夫球車(Golf Transporter,GT)的特殊用途版本,。
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