Segway PT

Segway PT (от англ. Segway Personal Transporter — «персональный транспортер») — это двухколёсное электрическое самобалансирующееся транспортное средство, предназначенное для перемещения одного человека в положении стоя. Устройство относится к классу гироскутеров и представляет собой платформу с двумя колёсами, расположенными по бокам, и вертикальной рулевой стойкой. Управление движением осуществляется за счёт наклона корпуса водителя: вперёд — для разгона, назад — для торможения и движения задним ходом, в стороны — для поворота. Принцип работы основан на системе динамической стабилизации, использующей гироскопы и акселерометры, которые непрерывно отслеживают положение центра масс и передают команды электромоторам для поддержания равновесия.

История создания

Идея создания самобалансирующегося транспортного средства возникла у американского изобретателя Дина Кеймена (Dean Kamen) в конце 1990-х годов. Первоначально проект разрабатывался под кодовым названием «Ginger» и «IT» (от Independence Technology). Кеймен стремился создать компактное, экологичное и удобное средство для передвижения в городской среде, которое могло бы заменить автомобиль на коротких дистанциях.

Первый прототип Segway PT был представлен публике 3 декабря 2001 года в Нью-Йорке. Устройство вызвало значительный интерес в СМИ и среди инвесторов. В 2002 году началось серийное производство на заводе компании Segway Inc. в Бедфорде (штат Нью-Гэмпшир, США). Первая модель получила название Segway HT (Human Transporter) и была ориентирована на корпоративных клиентов: полицию, почтовые службы, складские комплексы, туристические компании.

В последующие годы линейка моделей расширялась. В 2006 году вышла модель Segway i2, получившая улучшенную систему управления LeanSteer, позволявшую поворачивать, наклоняя рулевую стойку. В 2010 году была представлена модель Segway x2, предназначенная для передвижения по пересечённой местности и оснащённая более широкими колёсами и усиленной подвеской. В 2015 году компания Segway Inc. была приобретена китайской корпорацией Ninebot, что привело к переносу производства в Китай и снижению цен на продукцию.

Принцип работы и устройство

Основой работы Segway PT является система динамической стабилизации, реализованная на базе микропроцессора. Устройство использует пять гироскопических датчиков (гироскопов) и два акселерометра, которые измеряют угловую скорость и линейное ускорение платформы. Данные с датчиков обрабатываются бортовым компьютером с частотой около 100 раз в секунду.

Основные компоненты

• Платформа — несущая конструкция, на которой стоит водитель. Изготавливается из алюминиевого сплава или пластика. На платформе расположены две педали для ног.
• Рулевая стойка (LeanSteer) — вертикальная колонка с рукоятками, соединённая с платформой через шарнир. Наклон стойки вперёд или назад задаёт направление движения. Поворот стойки влево или вправо вызывает разницу в скорости вращения колёс, что обеспечивает поворот.
• Электродвигатели — два бесщеточных электромотора, встроенных в ступицы колёс. Мощность каждого двигателя составляет от 0,5 до 1,5 кВт в зависимости от модели.
• Аккумуляторная батарея — литий-ионный или литий-железо-фосфатный аккумулятор, обеспечивающий запас хода от 15 до 40 км в зависимости от модели и условий эксплуатации. Время полной зарядки — от 4 до 8 часов.
• Система управления — микропроцессорный блок, который анализирует данные с датчиков и управляет моторами. Включает также систему рекуперативного торможения (возврат энергии в аккумулятор при торможении).
• Колёса — два колеса диаметром от 19 до 21 дюйма (48–53 см) с пневматическими шинами. На моделях для бездорожья (x2) используются шины с более агрессивным протектором.

Алгоритм стабилизации

Когда водитель наклоняется вперёд, центр масс смещается, и гироскопы фиксируют изменение угла наклона платформы. Компьютер подаёт команду электромоторам на вращение колёс вперёд, чтобы переместить платформу под центр масс. В результате устройство «догоняет» наклон водителя, сохраняя равновесие. При наклоне назад процесс обратный. Для удержания равновесия на месте система поддерживает микродвижения колёс вперёд-назад.

Классификация и модели

Компания Segway Inc. выпускала несколько серий Segway PT, различающихся по назначению и характеристикам.

Серия i (i2, i2 SE, i180)

Предназначена для городских поездок и передвижения по ровным дорогам с твёрдым покрытием. Отличается компактными размерами, небольшим весом (около 45–50 кг) и запасом хода до 38 км. Модель i2 SE (2015) получила улучшенную систему управления и более мощный аккумулятор.

Серия x (x2, x2 SE)

Модели для бездорожья и пересечённой местности. Оснащены более широкими колёсами (диаметр 21 дюйм), усиленной рамой и увеличенным дорожным просветом. Запас хода — до 24 км. Часто используются в сельском хозяйстве, на складах и в туристических поездках по паркам.

Серия p (p133, p180)

Устаревшие модели, выпускавшиеся в 2002–2006 годах. Отличались меньшей мощностью и запасом хода (до 16 км). В настоящее время сняты с производства.

Специализированные версии

• Segway HT — первая модель, выпускавшаяся в 2002–2006 годах.
• Segway XT — версия для перевозки грузов, оснащённая багажным отсеком.
• Segway GT — гоночная модификация, созданная для участия в соревнованиях по сегвею.

Применение

Segway PT нашёл применение в различных сферах, хотя его распространение оказалось менее масштабным, чем предполагалось изначально.

Городской транспорт

В ряде городов мира (например, в Вашингтоне, Лондоне, Париже) Segway PT используется как средство для коротких поездок, особенно в пешеходных зонах и парках. Однако из-за ограниченной скорости (до 20 км/ч) и высокой стоимости (от 4000 до 8000 долларов США за новое устройство) он не стал массовым.

Туризм и экскурсии

Наиболее популярное применение — туристические экскурсии на Segway PT. В крупных городах (Санкт-Петербург, Москва, Нью-Йорк, Париж) существуют компании, предлагающие аренду устройств для групповых прогулок. Это позволяет туристам быстро перемещаться между достопримечательностями.

Полиция и службы безопасности

Segway PT активно используется полицией в США, Канаде, Великобритании, Австралии и некоторых других странах. Полицейские на Segway PT патрулируют парки, торговые центры, аэропорты и пешеходные зоны. Устройство позволяет быстро перемещаться в толпе и не создаёт шума. В России Segway PT применяется в отдельных подразделениях МВД, например, для патрулирования ВДНХ в Москве.

Складские и промышленные объекты

На крупных складах и в производственных цехах Segway PT используется для перемещения персонала и небольших грузов. Модели с усиленной рамой (x2) способны перевозить грузы до 50 кг.

Медицина и реабилитация

В некоторых реабилитационных центрах Segway PT применяется для тренировки равновесия у пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата. Однако это направление не получило широкого распространения.

Критика и ограничения

Несмотря на инновационность, Segway PT столкнулся с рядом проблем, которые ограничили его распространение.

Высокая стоимость

Цена на новые модели Segway PT составляет от 4000 до 8000 долларов США, что делает их недоступными для массового потребителя. Даже после приобретения компании Ninebot и снижения цен, стоимость остаётся высокой по сравнению с другими средствами передвижения (велосипедами, электросамокатами).

Ограниченная скорость и дальность

Максимальная скорость Segway PT составляет около 20 км/ч, а запас хода — 15–40 км. Этого достаточно для коротких поездок, но недостаточно для полноценного использования в качестве городского транспорта. Кроме того, аккумулятор требует длительной зарядки.

Правила дорожного движения

Во многих странах, включая Россию, Segway PT не приравнивается к транспортным средствам, а считается «средством индивидуальной мобильности» (СИМ). В России с 2023 года Segway PT может использоваться на велосипедных дорожках, тротуарах и пешеходных зонах, но не на проезжей части. В некоторых городах (например, в Лондоне) использование Segway PT на тротуарах запрещено, что ограничивает его применение.

Безопасность

Несмотря на систему стабилизации, Segway PT требует определённых навыков управления. Падения с устройства могут приводить к травмам, особенно при резком торможении или наезде на препятствие. В 2010 году компания Segway Inc. отозвала около 100 000 устройств из-за дефекта в системе управления, который мог приводить к внезапному падению.

Правовой статус в России

В Российской Федерации Segway PT не подлежит обязательной регистрации в ГИБДД, так как его мощность (менее 250 Вт) и скорость (менее 25 км/ч) не соответствуют критериям мопеда. Однако использование на дорогах общего пользования запрещено. В 2023 году Segway PT был включён в перечень средств индивидуальной мобильности, что регулирует его использование на тротуарах и велодорожках.

Интересные факты

• Название «Segway» происходит от английского слова segue — «плавный переход», что отражает идею плавного и бесшумного движения.
• Первый прототип Segway PT был создан за 10 месяцев, а на разработку ушло около 100 миллионов долларов.
• В 2010 году основатель компании Дин Кеймен заявил, что Segway PT не оправдал ожиданий по массовому распространению, но остаётся нишевым продуктом.
• В 2015 году компания Ninebot выпустила бюджетную версию Segway PT — Ninebot Mini, которая стоит около 500 долларов и стала более популярной.
• Segway PT использовался в съёмках фильмов, например, в фильме «Полицейский с Марса» (2010) и сериале «Теория большого взрыва».
• В 2020 году компания Segway Inc. объявила о прекращении производства Segway PT, сосредоточившись на выпуске электросамокатов и других СИМ. Однако бренд Segway продолжает существовать под управлением Ninebot.

Источники

• Kamen, D. (2001). Segway HT: The Self-Balancing Personal Transporter. Segway Inc.
• Segway Inc. (2002–2020). Официальные руководства пользователя и технические спецификации.
• Ninebot (2015–2023). Каталог продукции и пресс-релизы.
• ГОСТ Р 58162-2018 «Средства индивидуальной мобильности. Технические требования и методы испытаний».
• Постановление Правительства РФ от 23.10.2023 № 1769 «О внесении изменений в Правила дорожного движения».
• Статья «Segway» в журнале Popular Mechanics (2002, № 12).
• Отчёт Consumer Reports (2010) «Segway PT: Safety and Reliability».