兩輪汽車的駕駛原理,產品設計,水杯,杯子設計,茶杯

Segway是兩輪的工具，有一隻直立的操縱桿。駕駛它既不像摩托車那樣採取坐姿，又不像滑板車那樣需要蹬踏，使用者站在兩輪之間的底盤上，手扶操縱桿，只需站在上面就能前進。它的速度最高為每小時12英里，依靠電池驅動，能在任何人們行走的地方使用。Segway最具有衝擊力的創意是它的「動態穩定」技術，這種技術使操縱者只需依靠身體重心的變化就能控制機器，也就是說，你的身體前傾，Segway前進；後仰，Segway向後；向左或向右轉動操縱手柄，Segway就轉彎；身體直立，Segway停下來。它似乎變成了你神經系統的一部分，清楚地知道你想要做什麼。

這種技術和人的平衡系統有相似的結構。如果你站起身來身體前傾，就失去了平衡，但不會摔倒。大腦感知內耳流體的變化，知道你失去了平衡，所以它派出你的腿邁上一步以制止傾倒。如果你一直在前傾，大腦會不斷讓你挪動雙腿以保持身體的正直。這樣你沒有摔到，相反在一直向前走。Segway的輪子相當於雙腿，馬達相當於肌肉，微處理器的集合相當於大腦，一系列測知傾斜的傳感器相當於內耳的平衡系統。就像大腦一樣，Segway知道你什麼時候前傾，為保持平衡，它將輪子調到適當的速度使你前行。

Segway最基本的構造可被概括為傳感器、控制系統和馬達系統。最原始的傳感系統是一個陀螺儀的組合。最簡單的陀螺儀是在一個穩定的框架中的可轉動的輪子。一個轉動的物體會拒絕轉動軸上的變化，所以一個陀螺儀的輪子會保持它在空間的位置（以地面為參考系），甚至在你傾斜它的時候。但陀螺儀的框架會自由地在空間移動。通過測量輪子相對於框架的位置，精確的傳感器能感知傾斜度（從正直的方向偏離多少）和傾斜速度（傾斜得有多快）。

原始的陀螺儀過於笨重，無法應用在這個機器上，Segway運用不同的機械機制達到相同的效果。它使用一種特殊的電晶體硅傳感器，這種陀螺儀能通過Coriolis效果（地球自轉偏向力）在一個非常小的範圍裡決定旋轉。就好像飛機飛的是直線，但看起來好像是彎曲的，這是因為下面的地球在旋轉。一個典型的電晶體硅傳感器包括一個安裝在支持性框架上的硅鋼片。硅微粒在施加於硅鋼片上的靜電流的驅使下移動。這些微粒是以特殊方式移動的，能夠造成硅鋼板顫動，這種顫動是可預知的。當硅鋼板沿軸轉動時（即Segway轉動時），這些微粒迅速改變和硅鋼板的關係，於是振動產生了變化，變化的程度和旋轉的程度成比例。陀螺儀測量振動的變化，把信息送給計算機。

Segway有五個陀螺儀傳感器，其實只需要3個來檢測前、後和左右的傾斜。多出的傳感器增加了安全性。傳感器的信息被傳送到「大腦」，它由兩個電子控制器電路板構成，電路板包括一個微處理器的集群。電路板上的多重微處理器據稱是PC效率的3倍。因為需要極其精確的調整才能防止Segway傾倒。如果一個電路板出了毛病，另一個會承擔所有的功能，讓使用者從容不迫地停下來。

微處理器運行高級程序以控制機器。程序檢測所有的穩定性信息，調整相關的電子馬達的速度以回應這些信息。電子馬達通過一對電池驅動，兩個輪子可以被獨立地調整到不同的速度上。當前進時，馬達驅使兩個輪子前進；後退時，馬達驅使兩個輪子後退；當轉彎時，馬達使一個輪子快些，一個輪子慢些，或者在相反方向上轉動輪子，以使Segway左轉或右轉。

「動態穩定技術」是Segway最為自豪的創新，也博得了一片讚譽。但是，好創意和好產品是兩個概念，所有的發明創造並不等同於市場上受青睞的產品。自從Segway2001年12月在ABC「早安美國」節目中隆重亮相後，它在市場上的反響如何呢？

Segway似乎出師順利。Dean Kamen創立公司之初就籌措到9000萬美金。為使Segway能合法地在步行道上行駛，公司僱傭了許多說客來說服50個州的議員修改現有的法律。他們的行動獲得了成效。截止到去年年底，50個州中的32個修改了法律，其餘18個州中的大部分要麼不需要修改法律，要麼在2002年沒有立法的會議。Kamen樂觀地估計：2002年底Segway會以每週1萬台的速度生產。而公司最大的風險基金投資人John Doerr也稱Segway的銷售額會達到10億美金。Kamen在他的家鄉蓋了7萬7千平方英尺的工廠。

事實證明這種估計過於樂觀。Segway也稱去年他們的工廠大部分閒置，但拒絕透露具體的生產數字。

Segway初期主攻的市場是公司或機構性質的客戶，比如聯邦快遞公司、亞馬遜公司、美國郵政局和警察局等。這種員工需要在公司內部或室外快速移動、並且攜帶物品的地方是推銷Segway的首選。但Kamen推出Segway的時機恰是美國經濟勒緊褲帶的時期。去年他最大的客戶是迪斯尼公司，購買4打Segway。其他少數公司正在試用，但沒有一家明確表示要大批量地購買。美國郵政局在經過測試後，決定購買40部Segway，同時展開第二輪的測試，包括不同的天氣和不同的路況。美國郵政局的負責人說：我們認為Segway是一個很有趣的發明，但現在還沒有決定在全國範圍內使用這項產品。同時他很明確地表示，如果是在全國範圍內使用，那也僅限於300萬員工中的1萬3千名郵遞員。Segway家鄉的政府部門購買了4部，但他們認為用山地自行車巡邏更便宜，並且不會有電池沒電的煩惱。對Segway最感興趣的政府部門是亞特蘭大，他們給一些警察和僱員配備了Segway。

在公司、機構客戶的市場上受到挫折後，Segway轉向了個人市場。Segway出世之後，許多人打電話到公司想要購買Segway。但是直到今年3月，Segway公司才宣佈在亞馬遜公司可以訂購Segway。影響Segway銷售的最重要的原因之一是它的安全性。Segway稱使用前需要指導才能保證安全，但在網上銷售就無法保證面對面的指導。這成了安全性的一大問題。 還有人認為Segway在人行道上行駛會撞到其他行人。在以每小時最高速度12英里行駛時，Segway高達數百磅的重量很難不對他人造成危險，儘管Segway宣稱它可以隨時停止，並且特殊的輪胎可以將承重減低很多。Segway的另一大銷售難題就是價格。它的零售價是4950美元，幾乎是普通消費產品的3倍，這種價格最終可能導致Segway成為只能佔有一小部分市場的奢侈品。還有人認為這個新發明太重。Segway重80磅，因此不太方便搬運。此外Segway充電一次大概只能走11英里，一些人對反覆充電或頻繁更換電池感到厭煩。

但是Segway的優點仍然牢牢吸引著許多人。隨心所欲的操作方式讓人覺得無比自由，電力驅動減輕了污染，如果能得到推廣會減少交通阻塞和對礦物燃料的依賴。一位Segway的fans說：站在Segway上有飛翔的感覺，地在你的腳下快速移動，但你並不會接觸它。這時會真切地感到力量和速度的意義。在Segway問世的一年多裡它的市場表現沒有預期那麼好。但可以想想電燈、汽車在發明之初受到的冷遇。究竟Segway是改變人們行為方式的產品，還是無數最終沉寂的發明之一，將拭目以待。