專利名稱：一種電動兩輪平衡車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電動兩輪平衡車。
背景技術(shù)：
電動車輛的發(fā)展方向是節(jié)能、環(huán)保，傳統(tǒng)的電動車輛采用內(nèi)燃機汽車的基本結(jié)構(gòu)， 僅僅將驅(qū)動設(shè)備換成電機與電池組，這種結(jié)構(gòu)使電動汽車的重量增加，成本過高，從能量轉(zhuǎn)換的角度來看，其能量消耗的降低并不明顯，雖然電力驅(qū)動的效率較高，但是考慮到電池的充放電效率等因素，傳統(tǒng)電動車輛的節(jié)能增益是有限的。

實用新型內(nèi)容本實用新型其目的就在于提供一種電動兩輪平衡車，具有重量輕，操縱靈活和行駛平衡的特點，且占地面積小、效率高。實現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括主軸，主軸兩端設(shè)有右驅(qū)動輪和左驅(qū)動輪， 主軸上設(shè)踏板和電池，以及轉(zhuǎn)向手柄和控制裝置，所述的控制裝置包括主陀螺控制器，轉(zhuǎn)向控制電路和無刷電機驅(qū)動電路，所述的主陀螺控制器包括中央處理計算機MCU，一組垂直方向的固體角速度傳感器，一組水平方向的固體角速度傳感器，一個三軸向加速度傳感器和一個三軸向地磁場傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于，由于采用了“陀螺電控增穩(wěn)”的結(jié)構(gòu)設(shè)計，省去了傳統(tǒng)電動自行車或摩托車所必須的支撐和轉(zhuǎn)向機構(gòu)，因而具有重量輕，操縱靈活和行駛平穩(wěn)的特點，且占地面積小、效率高。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳述。


圖1為本裝置結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2為本裝置使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
包括主軸3，主軸3兩端設(shè)有右驅(qū)動輪1和左驅(qū)動輪2，主軸3上設(shè)踏板5和電池 7,以及轉(zhuǎn)向手柄4和控制裝置，所述的控制裝置包括主陀螺控制器6，轉(zhuǎn)向控制電路和無刷電機驅(qū)動電路8，所述的主陀螺控制器6包括中央處理計算機MCU，一組垂直方向的固體角速度傳感器，一組水平方向的固體角速度傳感器，一個三軸向加速度傳感器和一個三軸向地磁場傳感器。本裝置是一種同軸并行的兩輪電動小車，通過電子控制使該車無須人力可以自動保持平衡和前進，行駛時乘員站立在主軸部位的踏板上，如圖2所示，乘員主動向前傾斜身體，小車即向前行駛，向后傾斜即可制動或后退，無須分神掌握平衡，雙手可自由動作。該車采用左右兩個積壓自帶有無刷輪轂電機的車輪，由控制器控制兩輪獨立驅(qū)動，以電池提供能源，采用固體微機械陀螺傳感器和地磁場傳感器來感測車輛姿態(tài)。 控制裝置包括主陀螺控制器6，轉(zhuǎn)向手柄電路和和無刷電機驅(qū)動電路8，主陀螺控制器6上有中央處理計算機MCU、一組垂直方向的固體角速度傳感器、一組水平方向的固體角速度傳感器，一個三軸向加速度傳感器和一個三軸向地磁場傳感器。當車身傾斜時，垂直方向的角速度傳感器會發(fā)出一個角速度信號，中央處理計算機MCU接收這一信號，通過比例積分運算產(chǎn)生一個矯正控制信號發(fā)送給無刷電機驅(qū)動器使電機和車輪產(chǎn)生反方向的矯正力矩，令車身恢復(fù)平衡，這一過程在20ms內(nèi)完成。在前進過程中，由于路況變化，行駛方向會產(chǎn)生偏差，水平方向的角速度傳感器檢測行駛方向變化時，輸出角度偏差信號，計算機據(jù)此計算出矯正信號控制無刷電機驅(qū)動器，使左右車輪差動從而修正行駛方向；地磁場傳感器檢測空間方向的地球磁場磁通分量，得到三維方向的角度信息，這一角度信息精度可達到5度，該角度信息精度不足以做運動控制但是具有長期穩(wěn)定性；由于固體角速度傳感器會由于溫度變化產(chǎn)生固有的“漂移”現(xiàn)象，使得累計角度信息不準確，因此MCU需要通過地磁場傳感器獲得絕對方向信息，以校正角速度傳感器的“漂移”，避免累積誤差；三軸向加速度傳感器檢測車身在各個方向的加速度，以避免劇烈地傾斜、旋轉(zhuǎn)或加減速運動，萬一單側(cè)車輪失去控制或失去角度信號，這一機制用于令車身平穩(wěn)地停止。其中重力加速度的方向也用來校正角速度傳感器的累積角度誤差。轉(zhuǎn)向手柄是一個活動把手，乘員向左右方向轉(zhuǎn)動把手，主控電路通過手柄內(nèi)的霍爾傳感器檢測其轉(zhuǎn)動獲得轉(zhuǎn)向信號，從而控制左右車輪差動發(fā)言為行駛方向。
權(quán)利要求1. 一種電動兩輪平衡車，包括主軸(3)，主軸(3)兩端設(shè)有右驅(qū)動輪(1)和左驅(qū)動輪 (2)，主軸(3)上設(shè)踏板(5)和電池(7)，以及轉(zhuǎn)向手柄(4)和控制裝置，其特征在于，所述的控制裝置包括主陀螺控制器(6)，轉(zhuǎn)向控制電路和無刷電機驅(qū)動電路(8)，所述的主陀螺控制器(6)包括中央處理計算機MCU，一組垂直方向的固體角速度傳感器，一組水平方向的固體角速度傳感器，一個三軸向加速度傳感器和一個三軸向地磁場傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種電動兩輪平衡車，包括主軸，主軸兩端設(shè)有右驅(qū)動輪和左驅(qū)動輪，主軸上設(shè)踏板和電池，以及轉(zhuǎn)向手柄和控制裝置，所述的控制裝置包括主陀螺控制器，轉(zhuǎn)向控制電路和無刷電機驅(qū)動電路，所述的主陀螺控制器包括中央處理計算機MCU，一組垂直方向的固體角速度傳感器，一組水平方向的固體角速度傳感器，一個三軸向加速度傳感器和一個三軸向地磁場傳感器。具有重量輕，操縱靈活和行駛平穩(wěn)的特點，且占地面積小、效率高。
文檔編號B62K3/00GK202201103SQ201120291319
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者馮斌 申請人:九江嘉遠科技有限公司