在剛進入廿一世紀時有一項科技新產品出現市面：賽格威（Segway）。

2001年底賽格威發明人 Dean L. Kamen 發佈了該產品即將上市的訊息。

而在尚未正式推出市場之前，透過全美各大新聞網的大肆報導介紹，並特別強調這項產品將會完全改變千萬年來人的生活方式——尤其是對人類步行的定義，將是一個革命性的變化；加以獲得了蘋果電腦公司創始人 Steve Jobs 與亞馬遜網購公司創始人 Jeff Bezos 高度評價，當時 Dean L. Kamen 曾表示這將是繼『個人電腦』之後的另一個劃時代性產品，其甚至可能帶來人們對『步行』這兩個字的新定義！

如此媒體連篇的報導使得美國與國際間，無論是產官學或是平民大衆都對它充滿了期待與興奮！

然而在真正推出沒多久，興致盎然的期盼者在使用後發現了許多實際的問題，而且逐漸傳開於各個角落，以致當初的可能的客戶群皆轉成了觀望者，預期的買家們統統退避三舍。

據維基百科的資料顯示，這個曾一度被認為是劃時代的科技發明，由於遭到市場上的多方面質疑，以致並沒有在上市後達到開發者預期的迴響。自2002年至2009年初其在全世界的總銷售量只有五萬輛。

我個人也以爲賽格威是本世紀的“第一件”從半山高摔跌下來的明星商品！

賽格威是高科技智慧的結晶。它環保節能、簡單易學、體積有限、設計精巧，時速可達20公里，行駛時不會排放廢氣，也沒有噪音。

那麽，爲什麽如此一個在初始為衆人所期待的商品，在上市後不久就讓大家都打了退堂鼓？

是何原因導致它的光芒霎時隕失？

在此我先略爲介紹一下賽格威的設計與性能。

它是一個很簡單二輪踏板車。其組成就像我們小時候曾經玩過的蹓板車：一塊踏板，兩個輪子，一支豎立的握桿。與幼時二輪蹓板車不同之處在於這車的兩輪在踏板的左右側，而且不須要用跑步助力來推動；它是用蓄電池動力。

賽格威“都會風火輪”與蹓板車（本圖僅為表示相貌，並非實際的尺寸比例）

賽格威沒有外在的加速與刹車機制。車體除了前述的車輪、踏板、握桿外，完全沒有其它操作設計。車輪是滾進的必需，踏板是用以載乘。而握桿是做為身體傾斜動作的依撐、平衡；其固定于踏板前方，是方向舵，也是速度掣。

它最突出的設計是完全不用手或腳來控制輪車的方向與速度，乘者僅需要利用個人身體的斜傾便能控制輪車的行進。

賽格威還有一項引人之處在於它居然能僅用兩點立定就可將輪車“穩穩地”停住。

我們一般的認知的物理定律是所有地面的運動體都得利用三點立定才能停穩。（在空中飛行、停止的飛行物體，如直升機則是利用了流體力學，此乃另種物理現象，與地面運動不一樣）

就拿腳踏車來説，也是兩輪設計；只要騎者不停的踩，那就可以很穩的前進。如果碰見一些狀況，技術好的騎者可以控制該車停穩個10秒左右，過了10秒大概就得找個第三點的支撐了。而今賽格威也是兩輪，它不但能前進，還可以停得穩穩地；只要身體沒有晃動，要它停多久就多久！非但可以停，它還可以倒退，立定轉。

「沒有其他外在設計？」「沒有！」

「僅用身體傾斜來控制？」「是的。」

不可思議！

「那麽它是如何辦到的呢？」

「那麽它是如何操作的呢？」

之所以能夠有如此性能的核心設計就是對“固態陀螺儀”的利用。

設計者把幾個這種很普通的航行定位設置安放到踏板的底座，並分別地接受乘者的身體變動的感應，偵測反射到連接的微處理晶片，經過快速計算，然後瞬時傳達指令給馬達結構做出各式滾動，如此輪車就能隨著乘者的身體姿勢左右前後移動。

把乘者的身體和豎立的握桿當作是陀螺儀的縱軸，如是乘者將身體重心往左右傾斜，車身縱軸就如陀螺儀作用中的垂直分量，傳遞訊號使輪車左右轉。或者輕扭轉握桿把手部分，使車輛左右兩個車輪產生轉速差，達到原地轉向的效果。

如此異乎平常的設計與突破固定思維的操作方式是讓人至為嘆服的。

  賽格威的設計原理  

『賽格威的運作原理主要是建立在一種被稱為「動態穩定」（Dynamic Stabilization）的基本原理上，也就是車輛本身的自動平衡能力。以內置的精密固態陀螺儀（Solid-State Gyroscopes）來判斷車身所處的姿勢狀態，透過精密且高速的中央微處理器計算出適當的指令後，驅動馬達來做到平衡的效果。

假設我們以站在車上的駕駛人與車輛的總體重心縱軸作為參考線。當這條軸往前傾斜時，賽格威車身內的內置電動馬達會產生往前的力量，一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩，一方面產生讓車輛前進的加速度，相反的，當陀螺儀發現駕駛人的重心往後傾時，也會產生向後的力量達到平衡效果。

因此，駕駛人只要改變自己身體的角度往前或往後傾，賽格威就會根據傾斜的方向前進或後退，而速度則與駕駛人身體傾斜的程度呈正比。

原則上，只要賽格威有正確打開電源且能保持足夠運作的電力，車上的人就不用擔心有傾倒跌落的可能，這與一般需要靠駕駛人自己進行平衡的滑板車等交通工具大大不同。』

（參見：賽格威- 維基百科，自由的百科全書 ）

  陀螺儀  

在一定的初始條件和外力矩作用下，陀螺除了會不停自轉的同時，還繞著另一個固定軸不停地旋轉。這在我們小時候玩抛陀螺的遊戲可以顯明地看到這種現象，在學術上這就是陀螺的旋進(precession)，又稱為回轉效應(gyroscopic effect)。

從力學觀點來分析陀螺的運動時，就把它看成是一個固定體，固定體上有一個萬向支點。而陀螺即繞著這個支點作三個自由度的轉動，所以陀螺的運動是屬於固定體繞一個定點的轉動運動。

所謂的【自由度】大致有兩種型式：一是旋轉的自由度；一個是移動的自由度。

在平面中只有三個自由度，一者為面旋轉，另二者為前後及左右兩個移動。（在立體空間中則有六個自由度：三個為前後、上下、左右的移動，另三個為前後、上下、左右的旋轉。）

將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的自轉軸有『斜向』的自由度，這種裝置就叫做陀螺儀(gyroscope)。

陀螺儀在科學、技術、軍事等各個領域有著廣泛的應用。比如：回轉羅盤、定向指示儀、炮彈的翻轉、陀螺的章動、地球在太陽（月球）引力矩作用下的旋進（歲差）等。

陀螺儀又可分為<1>定軸陀螺儀<2>偏軸陀螺儀<3>三軸陀螺儀。三軸陀螺儀更是目前電子消費產品廣泛應用的技術。

傳統的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀，機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高，結構複雜，它的精度受到了很多方面的制約。

現代集成式的振動陀螺儀具有更高的集成度，體積雖然甚小，精確度卻相當高。也是陀螺儀的一個重要的發展方向。

究其功能性而言，陀螺儀可以作為水準、垂直、俯仰、航向和角速度感測器；也可用於飛行狀態的指示，作為駕駛和領航儀錶使用；或可以和加速度計，磁阻晶片，GPS，做成慣性導航控制系統。

現代陀螺儀是一種能夠精確地感應運動物體的方位的儀器，是現代航空，航海，航太和國防工業中廣泛使用的一種慣性導航儀器。它的發展對一個國家的工業，國防和其它高科技的發展具有十分重要的戰略意義。

（左）陀螺儀的原理圖。（右）陀螺儀簡單結構示意圖。

現代集成式的振動陀螺儀，體積甚小，精確度卻相當高。左圖是將陀螺儀燒接在一片訂製的積體電路板上。而右圖則是縮小版，由螺絲釘可以看出現代陀螺儀的大小比例。

※以上關於陀螺儀的資料分別取材自

陀螺儀原理知多少? - 數位通路- 中華民國數位通路發展協會

陀螺儀 - 維基百科，自由的百科全書

陀螺儀- 中國百科網

WWF: Gyroscopic Model Testing

撇開複雜的機械原理的解釋，簡單的說，我們坐在電腦前手握的滑鼠也是一種陀螺儀的運用——當然它僅有雙軸運動的二維設計。

然而如此一項卓越的設計、超凡的產品卻是叫好不叫座。當初 Dean L. Kamen 曾預言賽格威在第一年的銷售數字就會達到50000台。可是從 2002年上市到 2009年初共歷8年期間，才達到此一50000台數字！

怎麽會這樣呢？

首先，我找出一份賽格威（i2）的諸元表列出

標價：2002年推出市面之後，不同的配備在美國本土其價格從5000美元～7200美元不等。

（未完，待續中、下篇...）