Топ-модель

Для того, чтобы собрать действующую модель самоката Segway, вполне достаточно современного детского конструктора.

Моделированием в детстве увлекались, наверное, все: набор винтиков-шпунтиков, кучка деталей и ключей, фантазия - вот и всё, что требовалось для воссоздания в миниатюре автомобилей, трамваев и поездов, кораблей морских и космических, да мало ли чего ещё - когда материальные затраты на воплощение в железе очередной конструкторской задумки стремятся к нулю, и нужно лишь достаточное время, мысль работает вовсю. Прогресс не стоит на месте - на смену механическим и электромеханическим детским конструкторам приходят более совершенные инструменты: и один из самых известных здесь - набор Lego Mindstorms . По сути своей, это уже не обычный конструктор: в дополнение к чисто механическим и простейшим электрическим блокам в нём предусмотрены микроэлектронные компоненты - сенсоры, устройства связи, специальные двигатели, но самое главное - настоящий микрокомпьютер (RCX) с собственным языком программирования Lego Programming Language. Набор этот столь популярен, что для него усилиями энтузиастов даже разработана собственная открытая операционная система - brickOS (в девичестве - legOS), дополняющая стандартные средства разработки более удобными и привычными C и C++.

Но - ближе к делу. Вся эта предыстория нужна лишь для одного - чтобы мягко перейти к уникальной модели, созданной усилиями всего одного владельца Lego Mindstorms. Впрочем, сперва позвольте ещё одно отступление: помните, какой шум был поднят с год назад изобретателем Дином Кэменом с его транспортной безделушкой Segway? Необычайная техническая сложность этого, самостоятельно удерживающего приданное ему пользователем положение, аппарата обусловила его запредельную цену и ограничила круг покупателей парками развлечений и местами отдыха для толстосумов. Но замечательная идея от этого ничуть не пострадала - и именно её воплотил в собственном варианте Segway, собранном из Lego, некто Стив Хассенплаг (Steve Hassenplug).

Машинка Хассенплага, названная автором LegWay, высотой всего несколько сантиметров. В составе её - два колеса, пара электромоторчиков, два оптических сенсора и уже упоминавшийся выше микрокомпьютер RCX. Плюс, конечно, "проприетарный софт" - программка на языке C (Стив использовал ресурсы brickOS) длиною в полсотни строчек. Это - всё, что понадобилось для создания полностью работоспособной модели Segway. LegWay, конечно, попроще в смысле функциональности и грузоподъёмности, но точно так же удерживает вертикальное положение - стоя или перемещаясь, вращаясь на месте. Называть конструкцию копией настоящего Segway не совсем корректно: дело в том, что если Кэмен использовал в своей машине сложную систему гироскопов, то Хассенплаг обошёлся двумя оптическими сенсорами (которые, кстати, не считая конструктор, стали самой дорогой частью аппарата - цена их около 40 долл.): установив их по разные стороны LegWay, автор заставил компьютер каждые 50 миллисекунд запрашивать у них расстояние до земли - и, в случае, если показания не совпадают, подавать на двигатели электрический импульс соответствующего направления, перемещающий LegWay вперёд или назад для удержания равновесия (машинка способна работать и с одним сенсором - но тогда она просто стоит на месте). Поворот выполняется подачей на моторчики разнонаправленных импульсов.

Конечно, LegWay не идеален. "Оптимизировав его по цене", автор столкнулся как минимум с одной проблемой: сенсоры, на самом деле, возвращают не расстояние до земли, а лишь определяют количество света, от неё отразившееся. Поэтому на чёрной или пёстрой поверхности LegWay работать не в состоянии. Но, в конце концов, игрушка есть игрушка. И, знаете, прогресс прогрессом, но вот глядя именно на такие игры, начинаешь задумываться - не слишком ли рано появился на свет… :-)