Сказка о том, как работает гироскутер, на котором ездят, сохраняя равновесие
Старший брат Лёши, Ваня, научился кататься на гироскутере — двухколёсной платформе без руля. Лёша с восхищением смотрел, как Ваня легко и плавно катится по тротуару, едва заметно наклоняясь вперёд или назад.
— Папа, — спросил Лёша, когда они вечером сидели на лавочке, а Ваня демонстрировал новые трюки, — как он не падает? У него же всего два колеса рядом, как у самоката, но самокат без ноги падает, а эта штука — нет!
— Это потому что внутри этой штуки, — папа указал на гироскутер, — живут не просто моторчики, а целая команда умных помощников во главе с электронным мозгом. Давай я расскажу, как они работают.
Ваня подкатил к ним, спешился и разрешил Лёше потрогать свою «машину».
— Самое главное внутри — это гироскопы и акселерометры. Это такие маленькие датчики, которые чувствуют любое, даже самое крошечное изменение положения в пространстве. Гироскоп чувствует наклон и поворот, а акселерометр — ускорение.
— И что они делают?
— Они постоянно, сотни раз в секунду, докладывают главному мозгу — микропроцессору: «Сейчас водитель наклонился вперёд на два градуса!» или «Мы начали заваливаться на левый бок!» Мозг тут же просчитывает, что нужно сделать, и даёт команды электромоторам в колёсах.
— Какие команды?
— Если ты наклоняешься вперёд, мозг говорит: «Человек хочет ехать вперёд! Быстро крутите колёса вперёд!» И колёса крутятся, подъезжая под твоё тело, не давая тебе упасть. Если ты наклоняешься назад — колёса крутятся назад. Если ты переносишь вес на левую ногу, левое колесо замедляется, а правое ускоряется, и гироскутер поворачивает налево. Получается, что ты не управляешь им руками, а просто думаешь «хочу вперёд», наклоняешься, а умная платформа тебя понимает и везёт.
— А если просто на него встать и не двигаться?
— Тогда датчики чувствуют, что ты хочешь стоять на месте. Мозг командует моторчикам подруливать туда-сюда, но совсем чуть-чуть, чтобы постоянно ловить равновесие и не давать тебе упасть ни вперёд, ни назад. Это похоже на то, как ты балансируешь на одной ноге, делая маленькие движения руками и телом. Только здесь эту работу делают моторчики, и они успевают за долю секунды.
Ваня добавил:
— А ещё, если я спрыгну с него на ходу, он почувствует, что водителя нет, и просто остановится, чтобы никуда не уехал.
— Вот видишь, — сказал папа, — гироскутер — это не просто транспорт. Это робот, который постоянно общается с тобой через твоё тело и помогает тебе. В нём нет волшебства, но есть очень быстрая и точная электроника, которая делает почти то же самое, что делает твой собственный вестибулярный аппарат в ухе, когда ты учишься ходить: ловит равновесие и поправляет тебя.
Лёша с уважением посмотрел на блестящую платформу. Теперь она казалась ему живой — чуткой, послушной и очень умной.
— Значит, гироскутер — это как верный конь, который чувствует каждое движение седока и бежит туда, куда тот наклонился? Только вместо узды и шпор у него — гироскопы и компьютер?
— Отличное сравнение! — согласился папа. — Только этот конь никогда не спотыкается и не устаёт, потому что его «мускулы» — это электрические моторы, а «нервы» — это провода и датчики. И он ждёт, когда ты подрастёшь и тоже научишься на нём кататься.
Лёша твёрдо решил, что когда он станет большим, он обязательно освоит этого умного железного коня, который умеет читать мысли тела.