Ein Segway ist ein zweirädriges, elektrisch betriebenes Fahrzeug, das auf der linken sowie rechten Seite jeweils nur ein Rad hat.
Zwischen den Rädern ist eine Passagier-Plattform, auf der man steht, mit jeweils einem Rad links und rechts von sich.
Vor der Plattform ist mit eine T-förmige Lenkstange montiert, die zu beiden Seiten bewegt werden kann. An dieser Lenkstange hält man sich fest.
Wenn jemand auf der Plattform steht und der Segway in Betrieb ist, hält er sich selber im Gleichgewicht. So kann man auf eine ganz natürliche und intuitive Weise fahren.
Balance
Man kann die Funktion eines Segways damit vergleichen, einen senkrecht stehenden Stab auf der Hand zu balancieren. Wenn der Stock sich in eine bestimmte Richtung neigt, bewegt man die Hand in die gleiche Richtung um zu verhindern, dass der Stab fällt und um das Gleichgewicht wieder herzustellen.
Im Segway sind fünf Gyroskope. Sie verfolgen, was oben und unten ist, links und rechts, und wie der Untergrund ansteigt oder abfällt. Die Gyroskope sind an ein elektronisches Steuersystem für die Räder des Fahrzeugs gekoppelt.
Die Gyroskope messen ständig, in welche Richtung sich das Fahrzeug neigt, und steuern dann die Räder. Neigt sich das Fahrzeug nach hinten, fahren die Räder auch ein wenig nach hinten um das Gleichgewicht wieder herzustellen. Neigt es sich nach vorn, fahren auch die Räder ein wenig nach vorne.
Das Balance-Prinzip wird genutzt um den Segway zu steuern. Wenn man sich nach vorne lehnt, zwingt man die Räder dazu, auch nach vorne zu fahren – das Segway versucht, das Gleichgewicht wieder herzustellen. Wenn man sich nach hinten lehnt, dann fahren die Räder aus dem gleichen Grund nach hinten.
Schwingen
Eine Rechtskurve fährt man, indem man sich mit der Lenkstange ein wenig nach rechts lehnt.
Die Befestigung der Lenkstange hat Sensoren, die messen, wie stark sich die Stange im Verhältnis zur Plattform nach rechts neigt.
Die Sensoren sorgen dann dafür, dass das linke Rad schneller fährt als das rechte. So entsteht eine Rechtskurve. Eine Linkskurve funktioniert auf die gleiche Weise – nur eben anders herum.
Das Steuersystem ist so gut durchdacht, dass man mit dem Segway Pirouetten drehen kann.
Geländeneigung
Die Gyroskope arbeiten auch bei Rechts- und Linkskurven mit. So gleichen sie die seitliche Geländeneigung aus.
Nimm als Beispiel, dass du quer über einen nach rechts geneigten Abhang läufst. Man steht ganz natürlich mit der Lenkstange gerade nach oben oder nach unten Verhältnis zur Schwerkraft, und das bewirkt, dass die Lenkstange sich im Verhältnis zur Passagier-Plattform nach links neigt.
Wenn es die Gyroskope nicht gäbe, würde es jetzt eine Linkskurve geben und es würde fast unmöglich sein, den Segway auf einem Gelände mit Neigung zu steuern.
Glücklicherweise können die Gyroskope durch die Lage der Plattform messen, wie stark sich der Untergrund neigt und es so durch die Lenkung ausgleichen.
Die Neigung der Lenkstange sagt „ links abbiegen“ aber die Gyroskope sagen „ nein, der Untergrund neigt sich nur, fahr geradeaus“.
Es bedarf noch ein wenig Gewöhnung eine Steigung oder ein Gefälle zu fahren aber es wirkt dann sehr natürlich, eben wegen diesem Ausgleich der Neigung durch die Gyroskope.