Колесо и гироскоп: эффект объединения двух изобретений

Большинство людей живёт в режиме «дом – работа», ежедневно стоит в пробках или проклинает переполненный общественный транспорт. Ну, так кто эти пробки и толчею создаёт? Мы с вами, а точнее – наш неоптимальный подход к передвижению. Грубо говоря, мы привыкли брать полторы тонны металла, чтобы чуть быстрее перемещать свои 70 кило (или сколько там у вас) на несколько километров дважды в день. Либо ждём вагон, в который можно впихнуться, а потом делаем пересадку и всё равно идём пешком. Есть ли варианты получше?

Как контроль баланса задал новое направление

Долгое время велосипед или мотоцикл был единственной альтернативой, но в последние годы у них появилась масса альтернатив. Персональный транспорт стремительно развивается, становится электрическим и доступным. К тому же, многие модели действительно оказались инновационными. Они способны подарить ощущение увлекательной прогулки вместо стояния в душной пробке – особенно те, которые оснащены гироскопом и не имеют привычных органов управления, освобождая руки.

Гироскоп – удивительная штука, изобретённая двести лет назад. Как его ни крути, он стремится сохранить исходное положение, что позволяет судить о степени и направлении внешнего воздействия. За прошедшие два столетия на основе гироскопа были созданы многочисленные навигационные приборы. Большинство из них предназначалось для судов и самолётов, где они играли роль указателей угла поворота и наклона.

В последней четверти XX века на океанских лайнерах стали появляться платформы с автоматической стабилизацией. Гироскопы отслеживали её наклоны, а электромоторы, насосы и балластные цистерны постоянно выравнивали, компенсируя качку.

В 2001 году Дин Кеймен захотел перенести эту идею на персональный транспорт, значительно расширив её. Он предложил использовать гироскопы как часть активной самобалансирующейся системы. Человек стоит на такой платформе и совершает наклоны, а платформа стремится выровняться. Если снабдить её микроконтроллером и парой колёс, то она поедет при наклоне вперёд и затормозиться при отклонении корпуса назад.

Как раз в то время набирали популярность электромеханические гироскопы и прочие MEMS, так что с материальной базой проблем не возникло. С лёгкой руки Кеймена первым персональным транспортом с гироплатформой стал Segway. В начале нулевых это была настоящая революция, поскольку сегвеи дарили совершенно иные ощущения от езды. Разгон и торможение за счёт наклонов тела оказалось настолько естественным, что вскоре у Segway появилась масса подражателей.

Segway и атака клонов – рыночные тенденции

Сегодня термин «сегвей» стал собирательным. Он объединяет не только оригинальные версии американского электроскутера Segway с рулевой колонкой, но и их китайские вариации. Они отличаются диаметром колёс, общими габаритами, наличием или отсутствием руля, а также множеством мелочей, вроде встроенных Bluetooth-колонок и возможности настройки со смартфона.

Согласно данным IndexBox Russia, за последние три года российский рынок персонального электротранспорта с функцией самобалансировки рос стремительными темпами. В 2016 году он продемонстрировал взрывной рост на 663% в год и увеличился до 140 тыс. единиц в абсолютных цифрах, однако потом переполнился и пошёл на спад.

Современную ёмкость российского рынка компания «Марвел-Дистрибуция» (официальный дистрибьютор Segway в России) оценивает почти в полтора раза ниже – на уровне 100 тыс. устройств совокупно по трём направлениям: классические и мини-сегвеи, гироскутеры и моноколёса. Причём доля собственно сегвеев продолжает снижаться. Их вытесняют более доступные и компактные собратья.

Скейтборд наоборот

Главным конкурентом сегвеев стали гироскутеры. Они изначально выпускались в формате 6,5” для развлечения подростков и как своеобразный аналог скейтборда. В 2010 году это было очень травмоопасное развлечение из-за обилия максимально удешевлённых китайских поделок, плохо чувствовавших ездока. В 2013 году благодаря усилиям инженеров другой американской компании – Inventist, появились действительно умные гироскутеры с быстрым и точным управлением. Сейчас на них (и их многочисленных аналогах) не прочь покататься и взрослые, особенно на мощных моделях с десятидюймовыми колёсами.

Главная отличительная черта гироскутеров – отсутствие руля. Всё управление сводится к балансировке и едва заметным движениям голеностопного сустава. Лёгкий наклон левой части платформы замедляет левое колесо, в то время как правое продолжает вращаться. Платформа совершит разворот практически на месте.

Современные гироскутеры известных производителей имеют очень чувствительные датчики и отзывчивое управление. При всей неуклюжести мне потребовалось около 10 минут, чтобы начать самостоятельно кататься на одном из них.

Из-за небольшого диаметра колёс и малого клиренса гироскутеры хорошо себя демонстрируют только на ровных площадках – например, в кампусах и парках. Они малопригодны для езды по городу. Это всё-таки развлечение и небольшая оптимизация в перемещении на малые расстояния. Поэтому их рыночная ниша вне сферы развлечений – обслуживание больших помещений. Например, гироскутеры с успехом начинают использоваться на крупных складах.

Статистика магазина ElectroStreet.ru показывает, что в начале прошлого года около 85% объемов продаж составляли именно гироскутеры, а осенью произошёл сезонный спад, и этот показатель снизился до 50%.

Когда одно колесо лучше двух

Сегодня среди взрослого населения более востребованными становятся моноколёса. Их полюбили видеооператоры и фотографы, поскольку такое средство передвижения удобнее в толпе. Оно позволяет быстрее менять ракурс съёмки и отлично устраняет тряску камеры, неизбежную при ходьбе. Кроме того, на нём комфортнее передвигаться по городу. Лично знаю человека, который каждый день приезжает на работу на моноколесе. Его путь – это примерно восемь-девять километров далеко не самой лучшей дороги, которую он превращает в развлечение (но если опаздывает, то всё-таки берёт такси).

Дополнительные плюсы моноколеса: мягкость хода при катании за счёт большого диаметра, компактный формат, обеспечивающий удобство транспортировки в нерабочем состоянии, быстрая и беспроблемная зарядка на рабочем месте. На моноколёсах можно ездить по лужам, выполнять прыжки, подниматься по крутым (до 40°) склонам и невысоким ступенькам, и даже прокатиться по умеренному бездорожью.

По данным анализа рынка, выполненного компанией Экодрифт, в России за 2016 год продавалось от 100 до 500 моноколес в месяц. Пик продаж закономерно приходится на май – июль, а самым популярным форм-фактором остаётся 14”. Модели с шестнадацтидюймовыми колёсами продаются в два-три раза хуже, а другие размеры и вовсе непопулярны.

Казалось бы, все моноколёса конструктивно похожи друг на друга, но в каждом классе устройств есть свои диковины, ломающие привычные представления. Например, Honda Uni Cub – моноколесо, сформированное десятками колёс малого диаметра, вращающихся перпендикулярно основному. Такая система получила название Omni Traction и позволяет двигаться в любом направлении – хоть по диагонали. Выглядит это очень специфически, особенно с учётом того, что на юникубе можно ездить сидя.

Выводы

Судя по рыночным показателям, гиростабилизированный транспорт ещё не скоро вытеснит привычный двухколёсный. Для сравнения: по данным BusinesStat на российский рынок в 2017 году поступило 4,2 млн велосипедов. На мой взгляд, есть три основных причины сдерживания популярности сегвеев, гироскутеров и моноколёс: качество дорог, не проработанная нормативная база и необходимость осваивать новый способ передвижения, набивая шишки.

Источник