Componentes do projeto - Motores e bateria

Bom, como decidimos primeiramente desenvolver um mini-protótipo de um segway (veiculo de equilíbrio), utilizaremos baterias simples de 9Vdc e 2 mini-motoredutores DC, abaixo na figura.
Também iniciamos alguns testes com o arduino e faremos um curso de programação em arduino na semana que vem na faculdade, para aprimorar o pouco conhecimento que ainda temos em Linguagem C++.

                                                          Motoredutores DC 

Inicialmente esta é a base que iremos desenvolver o veiculo

Componentes do projeto - Microcontroladores

Pesquisamos muito para definir qual microcotrolador iremos utilizar no projeto/protótipo. Acabamos por escolher um cara recente no mercado, a plataforma Arduino.

O Arduino esta sendo muito utilizado em faculdades e projetos de garagem, por ser muito pratico.

A escolha foi da plataforma Arduino Mega 2560, por ter muitas portas, um tamanho pequeno e otima velocidade.

O arduino mega 2560 trabalha com o ATmega 1280 e com programação linguagem C++.

Sabemos que o segway possui 10 microcontroladores, mas vamos chegar bem perto de um desses usando apenas 1...hehee

Abaixo uma foto do que compramos no mercado livre...

Ainda estamos fazendo testes com o arduino para compreende-lo melhor, abaixo fotos de alguns testes simples e do grupo no laboratório da faculdade...

Componentes do projeto - Sensores

Voltando depois de um tempinho offline, estávamos desenvolvendo o relatório do TCC parte 1...

Vamos falar um pouquinho dos sensores que o segway utiliza (provavelmente) e relacionar os que nós vamos utilizar no protótipo.

• O segway utiliza 5 sensores giroscópio, onde, 3 deles são redundantes, utiliza também 2  acelerômetros. Esses são para o sistema de controle de estabilidade, ou seja, os que fazem o segway se auto-equilibrar.
• Utiliza sensores de pressão na plataforma que indica para o sistema que o operador já subiu, ou seja, já pode iniciar a estabilização (liga).
• Utiliza sensores de posição como o encoder, para se ter um feedback dos motores.

No nosso protótipo vamos utilizar apenas 1 sensor giroscopio, 1 sensor acelerômetro e talvez encoders para os motores. Por enquanto já compramos no mercado livre esses sensores:

• Giroscópio L3G4200D

Este sensor na figura abaixo, é dotado da tecnologia MEMS (Micro sistema eletromecânicos), mede e transmite seu sinal em taxa angular por uma interface digital IC (I2C/SPI).

São muito utilizados em aeronaves, aeroespacial, navios, segway, etc...

• Acelerômetro + Magnetômetro LSM303DLM

Este sensor é combinado acelerômetro e magnetômetro, iremos utilizar apenas o acelerômetro. Ele mede as variações de velocidade/aceleração através de impacto, e vibração, são do tipo inercial, mede o deslocamento da massa proporcionalmente à aceleração aplicada, sua saida é de interface digital IC e também possui tecnologia MEMS.

São muito utilizados em celulares, tablets, cameras, notebooks, airbag de automóveis e no segway.

• Encoder - Incremental e Absoluto/Analógico (não esta definido qual comprar)

Encoder, em automação industrial, é um dispositivo eletromecânico que conta ou reproduz pulsos elétricos a partir do movimento rotacional de seu eixo. Pode ser definido também como um transdutor de posição angular.

• O encoder absoluto/analógico é utilizado mais para posição, pois a saída é analógica de acordo com a posição que ele se encontra, um exemplo é o angular, que dependendo do ângulo que o encoder se encontra a saída varia de 4 a 20mA. 
• O incremental é utilizado para indicar sentido, posição e medir velocidade, pois a saída desse encoder é uma saída de pulsos defasada de 90 graus e que fornece o sentido que o encoder esta girando. 

Para fechar a malha de controle, esse cara vai ser muito interessante...

O sensor de pressão não iremos utilizar, pelo menos é oque temos em mente.

Tecnologia e Funcionamento do segway

O Segway PT é um meio de transporte de duas rodas que funciona a partir do equilíbrio do indivíduo que o utiliza, inventado por Dean Kamen e revelado em Dezembro de 2001. A tecnologia existente nos Segway PT, consiste numa inteligente rede de sensores, mecanismos e sistemas de controle, que permite ao Segway PT o auto-equilíbrio e deslocar-se em duas rodas. No momento em que se coloca em cima de um Segway PT, 5 micro-giroscópios e 2 acelerometros, estudam as mudanças no terreno e a posição do seu corpo, a uma velocidade de 100 vezes por segundo - mais rápido que a mente humana.

Para que o Segway PT avance, o indivíduo só precisa de se inclinar para a frente e para que recue é necessária a inclinação para trás. Para virar, basta oscilar o braço central para o lado pretendido. Esta tecnologia é denominada de LeanSteer.

É elétrico, e utiliza duas baterias Li-ion, que lhe permitem uma autonomia de cerca de 35 quilômetros e uma velocidade máxima de 20 km/h. A carga total é de 8-10h e representa apenas um kilowatt. A sua utilização é vocacionada para a mobilidade urbana, onde poderá representar uma redução de entre 71 a 93% de emissões de gás carbônico em comparação a qualquer veiculo motorizado, ou híbrido. O seu custo inicial será amortizado pela sua utilização como substituto do automóvel.

O nome Segway PT é propriedade de Segway Inc.

Video legal de um role com o segway...

Resumo da História do Segway

O segway foi inventado pelo inventor Deam Kamen, afim de desenvolver soluções em transportes individual eficientes, visando emissão zero de poluentes e com uma tecnologia de equilibrio dinamico.

Segway vem de "segue" que significa "transição suave de um estado para outro".

Ele foi revelado no final de 2001 e em 2002 começa sua produção...foi lançado no brasil em 2008.

Muito utilizado em aeroportos, shopping center, pela policia, pois, tem o privilégio de uma velocidade 5x mais que a do homen e uma altura com visão privilegiada.

Conhecendo o segway...

Assim que decidimos fazer o segway, procuramos saber de tudo que se podia conhecer sobre sua história e funcionamento, muita pesquisa.

Nos deparamos com o problema de encontrar poucas coisas sobre o segway, bibliografia quase zero, tudo que conseguimos foi na internet com nosso amigo Google...rs

Conhecemos na internet o trabalho de um pessoal da faculdade MIT - Massachusetts Institute of Technology e outro pessoal da engenharia elétrica com enfase em automação e controle da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

Não somos os únicos loucos a se meter com um projeto do Segway...

Ainda estamos decidindo se iremos montar um protótipo de tamanho real do segway original, ou fazer um em escala bem menor chamado de "robo de balanço", porém, é o mesmo funcionamento do segway original, mas com um custo Muuuito menor...

Inicio da Caminhada!

Início...

Vamos começar  pesquisando esse "mundo obscuro" do SegWay, alguém sabe como funciona?
Então, apresentaremos aqui o passo a passo deste desafio de Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) de Engenharia de Controle e Automação da Faculdade Anhanguera de Santa Barbara Do Oeste-SP.

Nosso grupo é formado por 4 alunos:

Leandro 

Tiago

Marcio

?  

Tayara

Como surgiu a idéia?

A idéia do Segway surgiu porque não tínhamos idéia do que faríamos...haha
O professor sugeriu algumas ideias e acabamos escolhendo o Segway justamente porque não tinhamos idéia do que fazia aquilo funcionar...

Quando vimos sua complexabilidade, pensamos em desistir deste projeto, mas já era, estava lançada...
Então agora é encarar e desvendar este mundo estranho do Segway...