電動平衡車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動平衡車。
【背景技術(shù)】
[0002]兩輪代步車是建立在一種被稱為“動態(tài)穩(wěn)定”的基本原理上，也就是車輛本身的自動平衡能力。以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀來判斷車身所處的姿勢狀態(tài)，透過精密且高速的中央微處理器計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹噶詈?，?qū)動馬達(dá)來做到平衡的效果。
[0003]假設(shè)我們以站在車上的駕駛?cè)伺c車輛的總體重心縱軸作為參考線。當(dāng)這條軸往前傾斜時(shí)，車身內(nèi)的內(nèi)置電動馬達(dá)會產(chǎn)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(chǎn)生讓車輛前進(jìn)的加速度，相反的，當(dāng)陀螺儀發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)说闹匦耐髢A時(shí)，也會產(chǎn)生向后的力量達(dá)到平衡效果。因此，駕駛?cè)酥灰淖冏约荷眢w的角度往前或往后傾，就會根據(jù)傾斜的方向前進(jìn)或后退，而速度則與駕駛?cè)松眢w傾斜的程度呈正比。原則上，只要有正確打開電源且能保持足夠運(yùn)作的電力，車上的人就不用擔(dān)心有傾倒跌落的可能，這與一般需要靠駕駛?cè)俗约哼M(jìn)行平衡的滑板車等交通工具大大不同。
[0004]但是，現(xiàn)有的兩輪代步車改變行進(jìn)方向主要是通過扭轉(zhuǎn)把手來實(shí)現(xiàn)的。可以看出，在兩輪代步車上設(shè)置把手導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且成本增加。
[0005]為此，人們設(shè)計(jì)出了不帶把手的兩輪代步車，這種代步車主要由兩個(gè)能相對活動的支架組成，每個(gè)支架上連接著對應(yīng)的一個(gè)車輪。雖然，這種代步車省略了把手，但是，由于支架尺寸較小，使用這種代步車時(shí)平衡性不容易掌握。
[0006]中國專利其公開號CN203958471U提供了 “一種分體轉(zhuǎn)動式自平衡兩輪車”，它包括車體主架，車體主架兩側(cè)設(shè)有輪子，車體主架內(nèi)設(shè)有電機(jī)及可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的陀螺儀，所述的車體主架包括兩個(gè)相互分離的分體車架，兩個(gè)分體車架中間設(shè)有一根連軸，兩個(gè)分體車架以連軸為轉(zhuǎn)動中心獨(dú)自轉(zhuǎn)動，每個(gè)分體車架內(nèi)單獨(dú)設(shè)有陀螺儀和電機(jī)，分體車架包括一個(gè)上蓋踏板與下殼體，陀螺儀固定在上蓋踏板底部，陀螺儀連接電路板，電路板連接電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動輪子。
[0007]上述專利中的兩輪車能實(shí)現(xiàn)用腳進(jìn)行加速減速、轉(zhuǎn)彎功能，并且結(jié)構(gòu)簡單。但是，它主要由兩個(gè)能相對活動的支架組成，使用過程中其平衡性不容易控制。而且，由于其占用空間，攜帶也不甚方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)而提出的一種電動平衡車。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供一種電動平衡車，包括車身、多個(gè)車輪、光電傳感器及四個(gè)彈性支撐元件和控制機(jī)構(gòu)；所述車身包括呈平板狀的腳踏板及設(shè)于所述腳踏板下部的支撐骨架，所述四個(gè)彈性支撐元件的兩端分別與所述腳踏板及所述支撐骨架連接并呈矩形排布，所述光電傳感器位于所述腳踏板的下方并用于感測所述腳踏板相對運(yùn)動平面的轉(zhuǎn)動角度；所述多個(gè)車輪與所述支撐骨架連接，所述多個(gè)車輪呈三角排布或多邊形排布，并且所述多個(gè)車輪的底面位于同一平面內(nèi)，所述多個(gè)車輪的底面所在的平面與所述腳踏板平行；所述控制機(jī)構(gòu)與所述光電傳感器連接，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述光電傳感器感應(yīng)到的所述腳踏板相對運(yùn)動平面的轉(zhuǎn)動角度控制所述多個(gè)車輪運(yùn)動。
[0010]進(jìn)一步地，所述多個(gè)車輪包括對稱地設(shè)于車身前端或后端的兩個(gè)驅(qū)動輪，所述控制機(jī)構(gòu)包括控制器及與所述控制器連接的驅(qū)動電機(jī)，所述控制機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)及與所述驅(qū)動電機(jī)連接并用于控制所述驅(qū)動電機(jī)輸出的驅(qū)動力的控制器，所述光電傳感器與所述控制器連接，所述驅(qū)動電機(jī)用于驅(qū)動所述兩個(gè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，所述控制器根據(jù)所述光電傳感器感應(yīng)到的所述腳踏板相對運(yùn)動平面的轉(zhuǎn)動角度判斷出所述使用者的重心位置，所述驅(qū)動電機(jī)根據(jù)所述使用者的重心位置輸出相應(yīng)的驅(qū)動力至所述兩個(gè)驅(qū)動輪以驅(qū)動所述兩個(gè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。
[0011]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)驅(qū)動電機(jī)分別驅(qū)動兩個(gè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，所述控制器在判斷出所述使用者的重心位置后，所述控制器控制兩個(gè)所述驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力至所述兩個(gè)驅(qū)動輪以驅(qū)動所述兩個(gè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。
[0012]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為一個(gè)，所述控制機(jī)構(gòu)還包括差速器，所述驅(qū)動電機(jī)通過所述差速器與所述兩個(gè)驅(qū)動輪連接，所述差速器根據(jù)所述使用者的重心位置將所述驅(qū)動電機(jī)輸出驅(qū)動力分配至所述兩個(gè)驅(qū)動輪以驅(qū)動所述兩個(gè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。
[0013]進(jìn)一步地，所述多個(gè)車輪的數(shù)量為四個(gè)，所述多個(gè)車輪包括兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪與所述兩個(gè)驅(qū)動輪呈矩形排布，并且所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪與所述兩個(gè)驅(qū)動輪相對設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步地，所述多個(gè)車輪的數(shù)量為三個(gè)，所述多個(gè)車輪還包括一個(gè)轉(zhuǎn)向輪，所述轉(zhuǎn)向輪與所述兩個(gè)驅(qū)動輪呈三角排布，并且當(dāng)所述兩個(gè)驅(qū)動輪設(shè)置在所述車身的后端時(shí)，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在所述車身的前端中部；當(dāng)所述兩個(gè)驅(qū)動輪設(shè)置在所述車身的前端時(shí)，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在所述車身的后端中部。
[0015]進(jìn)一步地，所述多個(gè)車輪的數(shù)量為四個(gè)并呈矩形排布，所述四個(gè)車輪均為萬向輪，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為四個(gè)，每個(gè)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動一個(gè)車輪轉(zhuǎn)動，所述控制機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)及與所述驅(qū)動電機(jī)連接并用于控制所述驅(qū)動電機(jī)輸出的驅(qū)動力的控制器，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為四個(gè)，每個(gè)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動一個(gè)所述車輪轉(zhuǎn)動，所述光電傳感器與所述控制器連接，所述驅(qū)動電機(jī)用于驅(qū)動所述兩個(gè)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，所述控制器根據(jù)所述光電傳感器感應(yīng)到的所述腳踏板相對運(yùn)動平面的轉(zhuǎn)動角度判斷出所述使用者的重心位置并根據(jù)所述使用者的重心位置控制四個(gè)所述驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力驅(qū)動對應(yīng)的車輪轉(zhuǎn)動。
[0016]進(jìn)一步地，進(jìn)一步地，所述腳踏板上設(shè)置有感應(yīng)開關(guān)，所述感應(yīng)開關(guān)連接在所述控制機(jī)構(gòu)與供電裝置之間，所述感應(yīng)開關(guān)用于通過感應(yīng)車上是否有使用者來控制所述控制機(jī)構(gòu)的上電和斷電。
[0017]進(jìn)一步地，所述支撐骨架上部具有凹入的安裝腔，所述腳踏板蓋合安裝腔，四個(gè)彈性元件位于安裝腔內(nèi)并分別連接安裝腔的底壁及腳踏板的底部，所述光電傳感器安裝在所述安裝腔的底壁上。
[0018]進(jìn)一步地，所述車身還包括連接柱，所述連接柱設(shè)置在所述腳踏板與所述支撐骨架之間并位于所述安裝腔內(nèi)，所述腳踏板的底面設(shè)有上定位槽，所述安裝腔的底壁設(shè)有下定位槽，所述連接柱的圓周面的上部和下部分別定位在所述上定位槽與所述下定位槽內(nèi)。
[0019]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明具備以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]本發(fā)明的電動平衡車由于主體構(gòu)件的車體呈平板狀，因此，它結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶和存放。同時(shí)，由于本電動平衡車具有三個(gè)或者四個(gè)車輪，因此，它相對其它的兩輪代步車而言其平衡性比較高，使用者站立在本電動平衡車上時(shí)起平衡性更容易掌控。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的電動平衡車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是圖1所示的電動平衡車的剖視示意圖。
[0023]圖3是圖1所示的電動平衡車的側(cè)視圖。
[0024]圖4是圖1所示的電動平衡車的仰視圖。
[0025]圖5是本發(fā)明又一實(shí)施例的電動平衡車的仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地描述。
[0027]請參閱圖1-4，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電動平衡車，包括車身1、多個(gè)車輪2、光電傳感器106及四個(gè)彈性支撐元件107和控制機(jī)構(gòu)。
[0028]所述車身1包括呈平板狀的腳踏板11及設(shè)于所述腳踏板11下部的支撐骨架13，所述四個(gè)彈性支撐元件107的兩端分別與所述腳踏板11及所述支撐骨架13連接并呈矩形排布，所述光電傳感器106位于所述腳踏板11的下方并用于感測所述腳踏板11相對運(yùn)動平面的轉(zhuǎn)動角度。
[0029]所述多個(gè)車輪2與所述支撐骨架13連接，所述多個(gè)車輪2呈三角排布或多邊形排布，并且所述多個(gè)車輪2的底面位于同一平面內(nèi)，所述多個(gè)車輪2的底面所在的平面與所述腳踏板11平行。
[0030]所述控制機(jī)構(gòu)與所述光電傳感器106連接，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述光電傳感器106感應(yīng)到的所述腳踏板11相對運(yùn)動平面的轉(zhuǎn)動角度控制所述多個(gè)車輪2運(yùn)動。
[0031]本發(fā)明的工作原理如下:當(dāng)使用者站立在腳踏板11上時(shí)，彈性支撐元件107會被壓縮，使用者的重心偏移