本發(fā)明涉及一種基于物聯網的多功能電動平衡車。

背景技術：

電動平衡車，又叫體感車、思維車、攝位車等，市場上主要有獨輪和雙輪兩類。其運作原理主要是建立在一種被稱為“動態(tài)穩(wěn)定”的基本原理上，利用車體內部的陀螺儀來檢測車體姿態(tài)的變化，并利用伺服控制系統(tǒng)，精確地驅動電機進行相應的調整，以保持系統(tǒng)的平衡。

市場上的電動平衡車作為現代人的一種代步工具，由于其綠色環(huán)保、體形小巧玲瓏的特點，廣受人們的喜愛。但是，在駕駛平衡車的過程中，設備通常暴露在外，在寒風或大雨的天氣下，駕駛員常常受到風雨的侵擾，放棄使用平衡車，因此，平衡車的使用條件極易受到天氣的限制，不僅如此，作為交通工具，平衡車內部通常裝備喇叭等發(fā)聲裝置，通過聲音來提醒其他駕駛員注意駕駛，但是現有的發(fā)聲裝置內部產生的音頻信號弱小，發(fā)出的聲音強度不夠大，不足以引起其他駕駛員的注意，即使一些能夠產生放大音頻信號的裝置，也是在以消耗大量電能情況的條件滿足輸出需求，在提倡節(jié)能環(huán)保的今天，顯然這類平衡車也不具備足夠的市場競爭力。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了克服現有技術的不足，提供一種基于物聯網的多功能電動平衡車。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于物聯網的多功能電動平衡車，包括驅動機構、水平設置的踏板、豎向設置的操作桿、水平設置的操作手盤、防護機構、平衡機構、水平設置的緩沖板和水平設置的托板，所述踏板固定在驅動機構的上方，所述操作桿的底端固定在踏板上，所述操作手盤設置在操作桿的頂端，所述防護機構、平衡機構、托板和緩沖板均設置在操作桿的一側且遠離踏板，所述托板固定在操作桿上，所述緩沖板設置在托板的上方，所述防護機構位于緩沖板的上方，所述平衡機構位于托板的下方；

所述驅動機構包括驅動裝置和設置在驅動裝置兩側的驅動單元，所述驅動單元包括水平設置的驅動軸和輪胎，所述驅動裝置通過驅動軸與輪胎傳動連接；

所述防護機構包括豎向設置的防護板和兩個防護單元，兩個所述防護單元分別設置在操作手盤的兩端，所述防護單元包括驅動電機、水平設置的驅動桿和連桿，所述驅動電機固定在操作手盤的一側，所述驅動電機與驅動桿傳動連接，所述連桿的一端固定在驅動桿上，所述連桿的另一端固定在防護板上；

所述驅動裝置內設有音頻放大模塊，所述音頻放大模塊內設有音頻放大電路，所述音頻放大電路包括集成電路、揚聲器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容、第二電容、第三電容和第四電容，所述集成電路的型號為MAX4165，所述集成電路的正電壓端外接+5V直流電壓電源，所述集成電路的正電壓端通過第四電容接地，所述集成電路的正電壓端通過第一電阻與集成電路的同相輸入端連接，所述集成電路的正電壓端通過第一電阻與第一電容連接，所述集成電路的正電壓端通過第一電阻與第二電阻連接，所述第二電阻接地，所述集成電路的負電壓端接地，所述集成電路的反相輸入端通過第三電阻與集成電路的輸出端連接，所述集成電路的反相輸入端通過由第四電阻和第三電容組成的串聯電路接地，所述集成電路的輸出端通過由第二電容和揚聲器組成的串聯電路接地。

作為優(yōu)選，利用三點確定一個平面的原理，以平衡機構、兩個輪胎與地面的接觸點確定接觸平面，為了保證平衡車行駛的平衡穩(wěn)定，所述平衡機構包括豎向設置的伸縮管、水平設置的橫軸、滑輪和兩個豎桿，所述伸縮管固定在托板的下方，所述橫軸和滑輪均設置在伸縮管的下方，所述橫軸穿過滑輪，兩個所述豎桿分別設置在橫軸的兩端且豎桿的頂端位于伸縮管內。

作為優(yōu)選，為了保證伸縮管優(yōu)良的伸縮性能，使平衡機構能適應凹凸不平的路面，所述伸縮管的豎向截面的形狀為U形且開口向下，所述伸縮管內設有平衡單元，所述平衡單元包括緩沖組件和導向組件，所述導向組件位于緩沖組件的下方，所述緩沖組件包括水平設置的連接板和若干豎向設置的彈簧，所述彈簧的頂端固定在伸縮管內的頂部，所述彈簧的底端與連接板固定連接，所述連接板固定在豎桿的頂端，所述導向組件包括連接桿和兩個導向單元，兩個所述導向單元分別設置在連接桿的兩端，所述導向單元與豎桿一一對應，所述導向單元包括水平設置的固定環(huán)和水平設置的固定桿，所述固定桿的一端固定在固定環(huán)上，所述豎桿穿過固定環(huán)。

作為優(yōu)選，為了減少平衡車移動時受到的風的阻力，所述防護板的水平截面的形狀為圓弧形。

作為優(yōu)選，利用海綿彈性優(yōu)良的特點，為了防止防護板與緩沖板產生碰撞從而損壞防護板，所述緩沖板的材質為海綿。

作為優(yōu)選，為了增大輪胎與地面的摩擦力防止平衡車打滑，所述輪胎上設有若干防滑齒。

作為優(yōu)選，利用步進電機驅動精度高的特點，為了準確控制防護板的轉動精度，所述驅動電機為步進電機。

作為優(yōu)選，為了提高音頻放大電路對溫度的抗干擾能力，所述第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻的溫漂系數均為5％ppm。

本發(fā)明的有益效果是，該基于物聯網的多功能電動平衡車該基于物聯網的多功能電動平衡車通過防護機構中的驅動電機的轉動，改變防護板的角度和位置，實現平衡車防風和防雨功能的靈活切換，滿足風雨天氣下駕駛需求，不僅如此，在音頻放大電路中，集成電路的型號為MAX4165，在滿足低功耗需求的同時能夠將通過音頻信號放大輸出到揚聲器，滿足市場所需，從而提高了裝置的市場競爭力。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的基于物聯網的多功能電動平衡車的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的基于物聯網的多功能電動平衡車的后視圖；

圖3是本發(fā)明的基于物聯網的多功能電動平衡車的左視圖；

圖4是本發(fā)明的基于物聯網的多功能電動平衡車的防護機構的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明的基于物聯網的多功能電動平衡車的平衡機構的結構示意圖；

圖6是本發(fā)明的基于物聯網的多功能電動平衡車的伸縮管的結構示意圖；

圖7是本發(fā)明的基于物聯網的多功能電動平衡車的音頻放大電路的電路示意圖；

圖中：1.驅動裝置，2.驅動軸，3.輪胎，4.防滑齒，5.平衡機構，6.踏板，7.托板，8.緩沖板，9.防護機構，10.操作桿，11.操作手盤，13.驅動電機，14.驅動桿，15.防護板，16.連桿，17.伸縮管，18.豎桿，19.橫軸，20.滑輪,21.彈簧，22.連接板，24.固定桿,25.固定環(huán)，26.連接桿，U1.集成電路，BL.揚聲器，R1.第一電阻，R2.第二電阻，R3.第三電阻，R4.第四電阻，C1.第一電容，C2.第二電容，C3.第三電容，C4.第四電容。

具體實施方式

現在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。

如圖1-圖7所示，一種基于物聯網的多功能電動平衡車，包括驅動機構、水平設置的踏板6、豎向設置的操作桿10、水平設置的操作手盤11、防護機構9、平衡機構5、水平設置的緩沖板8和水平設置的托板7，所述踏板6固定在驅動機構的上方，所述操作桿10的底端固定在踏板6上，所述操作手盤11設置在操作桿10的頂端，所述防護機構9、平衡機構5、托板7和緩沖板8均設置在操作桿10的一側且遠離踏板8，所述托板7固定在操作桿10上，所述緩沖板8設置在托板7的上方，所述防護機構9位于緩沖板8的上方，所述平衡機構5位于托板7的下方；

所述驅動機構包括驅動裝置1和設置在驅動裝置1兩側的驅動單元，所述驅動單元包括水平設置的驅動軸2和輪胎3，所述驅動裝置1通過驅動軸2與輪胎3傳動連接；

所述防護機構9包括豎向設置的防護板15和兩個防護單元，兩個所述防護單元分別設置在操作手盤11的兩端，所述防護單元包括驅動電機13、水平設置的驅動桿14和連桿16，所述驅動電機13固定在操作手盤11的一側，所述驅動電機13與驅動桿14傳動連接，所述連桿16的一端固定在驅動桿14上，所述連桿16的另一端固定在防護板15上；

所述驅動裝置1內設有音頻放大模塊，所述音頻放大模塊內設有音頻放大電路，所述音頻放大電路包括集成電路U1、揚聲器BL、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4，所述集成電路U1的型號為MAX4165，所述集成電路U1的正電壓端外接+5V直流電壓電源，所述集成電路U1的正電壓端通過第四電容C4接地，所述集成電路U1的正電壓端通過第一電阻R1與集成電路U1的同相輸入端連接，所述集成電路U1的正電壓端通過第一電阻R1與第一電容C1連接，所述集成電路U1的正電壓端通過第一電阻R1與第二電阻R2連接，所述第二電阻R2接地，所述集成電路U1的負電壓端接地，所述集成電路U1的反相輸入端通過第三電阻R3與集成電路U1的輸出端連接，所述集成電路U1的反相輸入端通過由第四電阻R4和第三電容C3組成的串聯電路接地，所述集成電路U1的輸出端通過由第二電容C2和揚聲器BL組成的串聯電路接地。

作為優(yōu)選，利用三點確定一個平面的原理，以平衡機構5、兩個輪胎3與地面的接觸點確定接觸平面，為了保證平衡車行駛的平衡穩(wěn)定，所述平衡機構5包括豎向設置的伸縮管17、水平設置的橫軸19、滑輪20和兩個豎桿18，所述伸縮管17固定在托板7的下方，所述橫軸19和滑輪20均設置在伸縮管17的下方，所述橫軸19穿過滑輪20，兩個所述豎桿18分別設置在橫軸19的兩端且豎桿18的頂端位于伸縮管17內。

作為優(yōu)選，為了保證伸縮管17優(yōu)良的伸縮性能，使平衡機構5能適應凹凸不平的路面，所述伸縮管17的豎向截面的形狀為U形且開口向下，所述伸縮管17內設有平衡單元，所述平衡單元包括緩沖組件和導向組件，所述導向組件位于緩沖組件的下方，所述緩沖組件包括水平設置的連接板22和若干豎向設置的彈簧21，所述彈簧21的頂端固定在伸縮管17內的頂部，所述彈簧21的底端與連接板22固定連接，所述連接板22固定在豎桿18的頂端，所述導向組件包括連接桿26和兩個導向單元，兩個所述導向單元分別設置在連接桿26的兩端，所述導向單元與豎桿18一一對應，所述導向單元包括水平設置的固定環(huán)25和水平設置的固定桿24，所述固定桿24的一端固定在固定環(huán)25上，所述豎桿18穿過固定環(huán)25。

作為優(yōu)選，為了減少平衡車移動時受到的風的阻力，所述防護板15的水平截面的形狀為圓弧形。

作為優(yōu)選，利用海綿彈性優(yōu)良的特點，為了防止防護板15與緩沖板8產生碰撞從而損壞防護板15，所述緩沖板8的材質為海綿。

作為優(yōu)選，為了增大輪胎3與地面的摩擦力防止平衡車打滑，所述輪胎3上設有若干防滑齒4。

作為優(yōu)選，利用步進電機驅動精度高的特點，為了準確控制防護板15的轉動精度，所述驅動電機13為步進電機。

作為優(yōu)選，為了提高音頻放大電路對溫度的抗干擾能力，所述第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4的溫漂系數均為5％ppm。

當遭遇雨雪天氣時，為了保護駕駛員正常駕駛，此時操作桿10一側的防護機構9開始運行，操作手盤11兩側的驅動電機13轉動，帶動驅動桿14向防護板15的相反方向轉動90°，由于連桿16的兩端分別連接防護板15和驅動桿14，原先豎向設置的位于操作桿10一側的防滑板15以驅動桿14的中心軸線為圓心轉動90°后位于操作員的正上方，保護駕駛員在雨雪天氣正常駕駛。當與到寒風天氣時，驅動電機13反向轉動90°，使防護板15恢復原先的位置，使駕駛員駕駛時免受寒風的侵擾。防護板15采用了橫向圓弧形的設計，不僅有利于豎向設置時減少風的阻力，同時當其水平設置時能保證雨雪從防護板15兩側流下。該基于物聯網的多功能電動平衡車通過防護機構9中的驅動電機13的轉動，改變防護板15的角度和位置，實現平衡車防風和防雨功能的靈活切換，滿足風雨天氣下駕駛需求。

為了提醒其他駕駛員的注意，通過驅動裝置1中的音頻放大模塊產生放大的音頻信號，足夠吸引其他駕駛員的注意力，在其內部的音頻放大電路中，其核心元件是一種型號為MAX4165的集成電路U1，該集成電路U1作為一種運算放大器，具有高精度驅動和精密低功耗的特點，使電路中的音頻輸入信號經過第一電容C1耦合后，再通過以集成電路U1為主的信號放大電路對信號進行放大，并通過揚聲器BL發(fā)聲輸出，滿足了信號放大和低功耗的要求。

與現有技術相比，該基于物聯網的多功能電動平衡車通過防護機構9中的驅動電機13的轉動，改變防護板15的角度和位置，實現平衡車防風和防雨功能的靈活切換，滿足風雨天氣下駕駛需求，不僅如此，在音頻放大電路中，集成電路U1的型號為MAX4165，在滿足低功耗需求的同時能夠將通過音頻信號放大輸出到揚聲器BL，滿足市場所需，從而提高了裝置的市場競爭力。

以上述依據本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。