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Fonctionnement d’un gyropode Segway

Nicolas PELLISSIER
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Non classé

Formation en quelques minutes à la pratique du segway

"Je n'y arriverai jamais"

"C'est pour les jeunes"

"Il faut de l'équilibre"

" Ça a l'air casse gueule"

Le fonctionnement d'un gyropode Segway

Vous l'aurez compris, les gens ayant prononcé cette phrase ne s'apprêtaient pas à réaliser des numéros de voltiges mais simplement à monter sur un Segway...
Pourtant, CYCLO PUB vient de passer la barre des 1500 clients formés au gyropode et ne compte, à ce jour, aucune chute causée par la faute de cette machine. Les chutes, il peut y en avoir, sont principalement le résultat d'un manque d'attention et non respect des consignes. Est-ce que votre voiture était seule responsable lorsque vous avez heurté cette borne en reculant ? Et ce trottoir qui était là au mauvais moment sur le bas côté, s'était-il subitement déplacé sur votre carrosserie ? Pas sûr... voici le fonctionnement d'un gyropode Segway.

Comment fonctionne le gyropode ?

Pour se déplacer en marche avant ou en marche arrière, le conducteur du Segway se penche légèrement vers l’avant ou vers l’arrière. Pour les déplacements latéraux, il pousse la colonne de direction vers la gauche ou vers la droite. Si le conducteur se tient bien droit, le Segway PT reste immobile. Les ingénieurs de Segway nomment ce genre de conduite la "stabilisation dynamique". Cette conduite par mouvements du corps est l’une des façons les plus intuitives de commande de véhicule et contribue grandement au plaisir de rouler. Lorsque Dean Kamen présenta pour la première fois son Segway Personal Transporter (PT) lors d’une émission "Good Morning America" de la chaîne ABC, il le décrivit comme "le premier moyen de transport auto-balancé pour humains". En observant le véhicule en action, on comprend instantanément ce qu’il voulait dire. Au contraire d’une voiture, le Segway n’a que deux roues. Mais, et c’est Là sa caractéristique, il est capable de se maintenir en position verticale sans assistance.

Comment fonctionne la stabilité dynamique

La capacité du Segway PT de se tenir - sans aide - en position verticale est bien sa caractéristique la plus fascinante et est essentielle à sa conduite. Pour comprendre le système, il faut se rappeler que le modèle utilisé par les inventeurs n’est autre que le corps humain Lorsque vous vous penchez en avant, même très en avant, vous ne risquez pas de tomber puisque votre cerveau, alerté par votre oreille interne, réalise immédiatement que vous êtes en train de perdre l’équilibre. Vos muscles se mettent au travail et font avancer l’une de vos jambes pour éviter la chute. Plus votre corps se penche en avant, plus vite vos pieds se déplacent. Au lieu de tomber, vous avancez – un pas après l’autre.
Wie dynamische Stabilisierung funktioniert
Wie dynamische Stabilisierung funktioniert
Le gyropode Segway PT fonctionne pratiquement de la même manière. N’ayant pas de pieds, il utilise ses deux roues. Sans muscles, il dispose de moteurs. Des micro-processeurs sophistiqués, des capteurs et cinq gyroscopes remplacent le cerveau et l`oreille interne. Le gyropode Segway connait parfaitement la position de son conducteur et réagit en conséquence. Ayant détecté l’inclinaison exacte du corps, il fait tourner les roues à la vitesse adaptée de manière à garder l`équilibre tout en se déplacant. Ce système de stabilisation dynamique est protégé par une licence.

Le cerveau et les muscles

Les gyroscopes sont à la base du système. Ils mesurent en permanence la position et l’inclinaison de la plateforme par rapport au sol. Les cinq capteurs gyroscopiques qui composent le système de contrôle du véhicule se mettent en marche aussitôt que le conducteur pose le pied sur la plateforme et actionne un capteur. A partir de cet instant, ils mesurent et informent l’ordinateur central en permanence (plus de cent fois par seconde) sur les mouvements des gyroscopes.
Wie dynamische Stabilisierung funktioniert
La force de Coriolis désigne l’effet d’un corps se déplaçant sur un système de référence en rotation visualisé par un observateur se trouvant également sur le système. Ainsi, un observateur visualisant la trajectoire rectiligne d’un avion dans le ciel aura l’impression que cette trajectoire est courbe, puisque la terre sur laquelle il se trouve, est elle-même en rotation. Le Segway PT n’a besoin que de trois capteurs pour reconnaître le déplacement du poids vers l’avant ou l’arrière (le pitch), celui vers la droite ou la gauche (le roll) ou les changements de direction vers la gauche ou la droite (le yaw). Les deux capteurs redondants sont en réserve, prêts à tout instant à intervenir, rendant ainsi le véhicule plus fiable. Toutes les mesures prises par les gyroscopes et les capteurs contrôlant le degré d’inclinaison sont immédiatement acheminés vers le cerveau du Segway PT qui convertit ces informations en ordres précis aux moteurs. Le cerveau est composé de deux ordinateurs identiques et redondants. Les accumulateurs et les moteurs sont également doublés. Ils travaillent en parfaite synchronisation et se partagent les tâches. Cette puissance est indispensable pour accomplir le plus rapidement possible tous les calculs extrêmement précis nécessaires au maintien de l’équilibre. Si l’un des ordinateurs tombe en panne, l’autre prend immédiatement le relais pour arrêter le gyropode Segway en équilibre et en toute sécurité. Des ordinateurs sans logiciels sont inutiles. C’est pourquoi les ingénieurs de Segway Inc ont développé des logiciels extrêmement performants et sophistiqués. Ils commandent directement les moteurs électriques, alimentés par des accumulateurs lithium-ion, capables de faire se mouvoir chaque roue indépendamment l’une de l’autre à différentes vitesses. Lorsque le gyropode Segway est penché vers l’avant, les moteurs propulsent les deux roues vers l’avant pour éviter qu’il ne se renverse. Lorsqu’il est penché vers l’arrière, les roues tournent dans la direction inverse. En penchant le système de commande latéral d’un côté ou de l’autre, le conducteur fait avancer ou reculer l’une des roues plus rapidement que l’autre, initiant ainsi le virage vers la droite ou vers la gauche. Le rayon du virage est calculé précisément afin d’adapter la vitesse à la force centrifuge développée par le véhicule.

Conduite intuitive

Le Segway PT se comporte comme une partie de vous-même. Vous constaterez très rapidement qu’il réagit précisément à vos mouvements. La conduite d’un Segway est si parfaitement intuitive que vous la maîtriserez après quelques minutes seulement! Après une prise en main initiale, vous constaterez que votre véhicule peut se conduire au millimètre ou, si vous le préférez, de façon plus sportive – comme des skis, une planche à neige ou à roulette. Essayez-le, vous serez fasciné!
Source http://www.segway.ch/fr/infos/funktionsweise.php

Formation en quelques minutes à la pratique du segway

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Sources : Segway Suisse 

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