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步行車將在英國上市

本報駐倫敦記者鄭曉春

   在上周舉行的英國范堡羅國際航空展上,英國 B AE公司展出的一款新型代步工具╴╴智能步行車(見上圖),引起了許多人的興趣。它的樣子看上去就像一個沒有筐的手推車,左右兩個輪子間的踏板上剛好夠站一個人,踏板中間是一個直立的控制杆,使用者只要站在上面向不同方向傾斜身体,它就會按照人的意愿前后左右移動,十分便捷靈活。

  這种新型代步工具是美國物理學家兼企業家迪安•卡門發明的,現在已由 S EGWAY公司生產。它的最高時速為20千米/小時,充一次電可行駛17千米至24千米,非常适合短途出行。

  這种新型步行車的突出特點,是具有自動保持平衡的能力,能根据人体重心的變化,自動驅動車輪保持直立狀態。据稱,這一功能是按照人的運動特點設計的。當直立的人前傾時,重心一旦超出平衡范圍,就有摔倒的危險。此時,大腦就會根据獲得的身体失衡的信息發出信號,使人的一條腿前伸,以重新獲得平衡。如果人的身体不斷前傾,大腦根据獲得的信息不斷發出信號,指揮雙腿交替前伸,以保持身体平衡,就构成了行走。這种電動步行車的工作原理,与人的行走過程很相似。所不同的是,它用兩個輪子代替了人的兩條腿;用一系列微處理器和傳感器,代替大腦和神經系統;用電動机代替了人的肌肉而已。

  在上述各個系統中,最具特色的是它的平衡系統。該系統是由一系列傾斜傳感器构成的。這些傾斜傳感器的核心部件是陀螺儀。普通陀螺儀是由裝在平衡環內的一個高速旋轉的轉子所組成。當轉子旋轉時,外層平衡環發生任何變化,不會改變轉子的方向,因此具有空間穩定性,被廣泛應用于航空、導航等領域。根据這一特性,當裝有陀螺儀的設備發生傾斜時,只要測量平衡環与轉子的相對角度,就能知道設備的傾斜狀況。

  由于傳統陀螺儀的結构比較复雜,不适合在這种步行車上使用,所以,研究人員開發了一种由特殊的硅片做成的固体角速率傳感器。這种傳感器与陀螺傳感器具有相同的作用,可以敏感地探測出傾斜角度。按說要控制步行車前后左右運動,安裝3個傳感器就可以了,但為了增強可靠性,研究人員共給它安裝了5個傾斜傳感器。此外,它還裝有兩套共由10個微處理器組成的控制板,其運算能力是普通個人電腦的3倍。安裝這么多微處理器的主要目的,同樣是為了提高它的安全系數,以便在一個控制板發生故障時,另外一個可以繼續工作。

  在步行車的控制系統中,裝有先進的控制軟件,可用來監測來自傳感器的所有穩定信息,并根据這些信息調整不同電動机的轉速。當重心前傾時,電机會同時驅動兩個車輪前行,以防傾倒。重心后傾時,電机則驅動車輪后轉。如利用操作杆控制步行車左右拐彎,兩個電机可以分別驅動兩個輪子以不同的速度運轉,或驅動兩個輪子向不同方向轉動,這樣就可以不同的角度甚至原地轉彎,而不會影響周圍的行人和車輛。

  該步行車的体積与一個成年人相當,平時人能走到的地方,它都可以到達。除載人外,它還具有34千克的載重能力,平時外出攜帶或購買的小件物品,都可放在上面。為适應各种气候條件,它的關鍵部件采用了全封閉結构,不會受雨雪天气的影響。它的另一大优勢是有利于環保。据統計,在英國每天駕駛汽車的人當中,有近一半的駕車者的行程是少于8千米的短途旅行,而且常常是一個人。這正好是該步行車的運行范圍。如果這一半的短途駕車者的旅程共計2億千米,那么人們只要能用步行車完成其中10%的行程,每年就可少用燃油2300多万升,大大減少汽車尾气的排放量。

  目前,英國 B AE公司和SEGWAY公司已簽訂了在英國市場推出這种步行車的合同,每輛售价大約在2000英鎊左右。雖然研究人員為了使它更好地走進人們的生活,已經動了不少腦筋,但它最終能否獲得人們的青睞,只有等待市場來檢驗了。

  

  

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