兩輪自平衡車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于交通工具領(lǐng)域，特別涉及一種兩輪自平衡車，包括車體、分別設(shè)置于車體兩側(cè)的第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪、設(shè)置于第一驅(qū)動(dòng)輪外側(cè)的第一腳踏部和設(shè)置于第二驅(qū)動(dòng)輪外側(cè)的第二腳踏部。車體內(nèi)設(shè)置有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，連接第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪,用于將自平衡車的位置變化量傳遞至檢測機(jī)構(gòu)。檢測機(jī)構(gòu)與聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過中心軸連接,根據(jù)位置變化量得到位置信號(hào),并將位置信號(hào)傳遞至控制機(jī)構(gòu)；控制機(jī)構(gòu)，根據(jù)位置信號(hào)提取相應(yīng)的控制指令，控制指令用于控制第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向作業(yè)。本發(fā)明提供的兩輪自平衡車通過踏板與人體自身動(dòng)作的結(jié)合來控制自平衡車的轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向時(shí)的穩(wěn)定性和流暢度更好，操作更加靈活，整體機(jī)構(gòu)較為小巧和緊湊。
【專利說明】
兩輪自平衡車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于交通工具領(lǐng)域，尤其是涉及一種兩輪自平衡車?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]自平衡車作為短程代步工具，得到了廣泛的應(yīng)用，自平衡車主要有獨(dú)輪自平衡車和兩輪自平衡車，其中:
[0003]兩輪自平衡車，隨著身體的傾斜，可以隨心所欲地控制行駛速度及前進(jìn)方向。其運(yùn)作原理是建立在“動(dòng)態(tài)穩(wěn)定”的基本原理上，以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀來判斷車身所處的姿態(tài)狀態(tài)，透過精密且高速的中央處理器計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹噶詈?，?qū)動(dòng)馬達(dá)來達(dá)到平衡效果。
[0004]但是，為了方便操作者控制方向，通常在自平衡車的中部設(shè)置有豎直方向的轉(zhuǎn)向桿，轉(zhuǎn)向桿與自平衡車的控制器連接，控制氣根據(jù)轉(zhuǎn)向桿的旋轉(zhuǎn)信號(hào)對車輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向作業(yè)。 換言之，操作者必須通過手部的操作控制自平衡車的轉(zhuǎn)向，無法通過腳步動(dòng)作控制自平衡車轉(zhuǎn)向，操作不夠靈活，且把手和轉(zhuǎn)向桿導(dǎo)致自平衡車的整體機(jī)構(gòu)較為笨重和復(fù)雜。另外， 傳統(tǒng)的兩輪平衡車，其車輪軸與車體之間為固定狀態(tài)，轉(zhuǎn)向時(shí)車體不能隨著人體的傾斜而傾斜，轉(zhuǎn)彎時(shí)的穩(wěn)定性較差。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種兩輪自平衡車，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的兩輪自平衡車的轉(zhuǎn)向必須借助于轉(zhuǎn)向桿、整體結(jié)構(gòu)較為笨重和復(fù)雜以及操作不夠靈活的問題。
[0006]本發(fā)明公開了一種兩輪自平衡車，包括車體、分別設(shè)置于所述車體兩側(cè)的第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪、設(shè)置于所述第一驅(qū)動(dòng)輪外側(cè)的第一腳踏部和設(shè)置于所述第二驅(qū)動(dòng)輪外側(cè)的第二腳踏部，
[0007]所述車體內(nèi)設(shè)置有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，其中:
[0008]聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接所述第一驅(qū)動(dòng)輪和所述第二驅(qū)動(dòng)輪，用于保持第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪同步側(cè)傾，并將所述第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪的位置變化量傳遞至檢測機(jī)構(gòu)；[〇〇〇9]檢測機(jī)構(gòu)與所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過中心軸連接，根據(jù)所述位置變化量得到位置信號(hào)， 并將所述位置信號(hào)傳遞至控制機(jī)構(gòu)；
[0010]控制機(jī)構(gòu)用于根據(jù)所述位置信號(hào)提取相應(yīng)的控制指令，所述控制指令用于控制所述第一驅(qū)動(dòng)輪和所述第二驅(qū)動(dòng)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向作業(yè)。
[0011]更進(jìn)一步地，所述第一腳踏部設(shè)有當(dāng)接受壓力變化量時(shí)產(chǎn)生壓力信號(hào)的第一壓力傳感器，且所述第二腳踏部設(shè)有當(dāng)接受壓力變化量時(shí)產(chǎn)生壓力信號(hào)的第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器與所述控制機(jī)構(gòu)連接；
[0012]當(dāng)所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器中的一個(gè)產(chǎn)生壓力信號(hào)時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)控制所述自平衡車停止轉(zhuǎn)向作業(yè)；
[0013]當(dāng)所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器均產(chǎn)生壓力信號(hào)時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)控制所述自平衡車進(jìn)行前進(jìn)、后退或者轉(zhuǎn)向作業(yè)。
[0014]更進(jìn)一步地，所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括搖臂、第一電機(jī)座、第二電機(jī)座和滑軌；
[0015]所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座分設(shè)于所述搖臂的兩側(cè)，所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座的中部均開設(shè)有用于穿裝電機(jī)的通孔，所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座在豎直方向上穿裝于所述滑軌上并與所述滑軌滑動(dòng)連接;所述搖臂在靠近所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座的端部通過軸套分別與所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座的底部鉸接；
[0016]人體重心偏離車體的中心使所述第一驅(qū)動(dòng)輪和所述第二驅(qū)動(dòng)輪傾斜，連接所述第一驅(qū)動(dòng)輪和所述第二驅(qū)動(dòng)輪的電機(jī)傾斜并帶動(dòng)所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座沿所述滑軌的軸線方向相對運(yùn)動(dòng)，所述搖臂的兩端在所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座的相反的作用力下圍繞所述中心軸旋轉(zhuǎn)。
[0017]更進(jìn)一步地，所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括搖臂、第一電機(jī)座、第二電機(jī)座和旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)；
[0018]所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座分設(shè)于所述搖臂的兩側(cè)，所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座的中部均開設(shè)有用于穿裝電機(jī)的通孔，所述搖臂在靠近所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座的端部通過軸套分別與所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座的底部鉸接，所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座通過所述旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)連接并以所述旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)為支點(diǎn)擺動(dòng)；
[0019]人體重心偏離車體的中心使所述第一驅(qū)動(dòng)輪和所述第二驅(qū)動(dòng)輪傾斜，連接所述第一驅(qū)動(dòng)輪和所述第二驅(qū)動(dòng)輪的電機(jī)傾斜并帶動(dòng)所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座以所述旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)為支點(diǎn)擺動(dòng)，所述搖臂的兩端在所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座的相反的作用力下圍繞所述中心軸旋轉(zhuǎn)。
[0020]更進(jìn)一步地，在所述中心軸的軸線方向上平行設(shè)置有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)，兩個(gè)所述旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)通過連接軸(12)連接，所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座以所述連接軸 (12)為支點(diǎn)擺動(dòng)。
[0021]更進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)包括:橫向設(shè)置于所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座之間并與所述第一電機(jī)座和所述第二電機(jī)座鉸接的連桿、以及垂直于所述連桿并與所述連桿的中部鉸接的固定支架，所述固定支架的下端開設(shè)有用于穿裝所述中心軸的軸孔。
[0022]更進(jìn)一步地，所述檢測機(jī)構(gòu)包括角度檢測裝置、中央軸座以及復(fù)位件；[〇〇23]所述中央軸座設(shè)置于所述中心軸下方用于支撐所述中心軸;所述復(fù)位件設(shè)置于所述中心軸和所述中央軸座之間并與所述中心軸抵接;所述角度檢測裝置設(shè)置于所述中央軸座遠(yuǎn)離所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端；[〇〇24]所述角度檢測裝置根據(jù)所述中心軸的位置變化量得到位置信號(hào)；[〇〇25]所述復(fù)位件在所述中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)處于蓄力狀態(tài)，并在所述中心軸上所受外力減小或撤銷時(shí)驅(qū)動(dòng)所述中心軸回復(fù)到初始位置。
[0026]更進(jìn)一步地，所述角度檢測裝置設(shè)置為角度傳感器；
[0027]和/或；[〇〇28]所述復(fù)位件設(shè)置為復(fù)位彈簧。
[0029]更進(jìn)一步地，所述控制機(jī)構(gòu)包括有姿態(tài)傳感器和控制電路；
[0030]所述姿態(tài)傳感器，用于采集所述人體的重心變化量，根據(jù)所述重心變化量得到重心信號(hào)，并將所述重心信號(hào)傳遞至所述控制電路；
[0031]所述控制電路，用于采集所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器的壓力信號(hào)、所述姿態(tài)傳感器的重心信號(hào)和所述角度檢測裝置的位置信號(hào)，并將所述壓力信號(hào)、所述重心信號(hào)和所述位置信號(hào)進(jìn)行綜合運(yùn)算后得到控制指令。
[0032]更進(jìn)一步地，所述車體上還設(shè)置有安全開關(guān)，所述安全開關(guān)在被觸發(fā)后，自平衡車停止轉(zhuǎn)向。結(jié)合以上技術(shù)方案，由于本發(fā)明提供了一種兩輪自平衡車，包括車體、分別設(shè)置于車體兩側(cè)的第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪、以及分別設(shè)置于第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪外側(cè)的第一腳踏部和第二腳踏部，車體內(nèi)包括有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)。聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪，用于將自平衡車的位置變化量傳遞至檢測機(jī)構(gòu)。檢測機(jī)構(gòu)與聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)連接，根據(jù)位置變化量得到位置信號(hào)，并將位置信號(hào)傳遞至控制機(jī)構(gòu)?？刂茩C(jī)構(gòu)根據(jù)位置信號(hào)提取相應(yīng)的控制指令，控制指令用于控制第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪前進(jìn)、后退或者轉(zhuǎn)向，具體而言:
[0033]在使用本發(fā)明提供的兩輪自平衡車的過程中:
[0034]當(dāng)需要進(jìn)行向左或者向右轉(zhuǎn)向作業(yè)時(shí)，人體重心向左或者向右傾斜，相應(yīng)地，第一腳踏部和第二腳踏部向左或者向右傾斜，第一腳踏部和第二腳踏部的向左或者向右傾斜動(dòng)作帶動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪向左或者向右傾斜。聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪，檢測機(jī)構(gòu)與聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪的位置變化量(向左或者向右傾斜的位置變化量)通過聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞給檢測機(jī)構(gòu)，檢測機(jī)構(gòu)根據(jù)上述位置變化量得到相應(yīng)的位置信號(hào)，并將所述位置信號(hào)傳遞至控制機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)根據(jù)上述位置信號(hào)控制第一驅(qū)動(dòng)輪和/或第二驅(qū)動(dòng)輪向左或者向右轉(zhuǎn)彎，第一驅(qū)動(dòng)輪和/或第二驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)車體向左或者向右轉(zhuǎn)彎。
[0035]本發(fā)明提供的兩輪自平衡車通過踏板與人體自身動(dòng)作的結(jié)合來控制自平衡車的轉(zhuǎn)向，第一驅(qū)動(dòng)輪和第二驅(qū)動(dòng)輪的側(cè)傾使得聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)同步側(cè)傾，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以隨著人體的傾斜而傾斜，因而轉(zhuǎn)向時(shí)的穩(wěn)定性和流暢度更好，操作更加靈活。[〇〇36]另外，本發(fā)明提供的兩輪自平衡車省略了轉(zhuǎn)向桿的設(shè)置，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)均集成于車體內(nèi)部，整體機(jī)構(gòu)較為小巧和緊湊?！靖綀D說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1為本發(fā)明提供的兩輪自平衡車的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖2為實(shí)施例1提供的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；[0〇4〇]圖3為圖2中的分解不意圖；
[0041]圖4為實(shí)施例1提供的兩輪自平衡車直線平衡狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖5為實(shí)施例1提供的兩輪自平衡車轉(zhuǎn)向狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖6為實(shí)施例2提供的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖7為實(shí)施例2提供的兩輪自平衡車轉(zhuǎn)向狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]附圖標(biāo)記:
[0046] 1-車體；2-第一驅(qū)動(dòng)輪；3-第二驅(qū)動(dòng)輪；
[0047]4-第一腳踏部；5-第二腳踏部；6-聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)；[〇〇48]7-檢測機(jī)構(gòu)；8-控制機(jī)構(gòu)；9-中心軸；
[0049]10-軸套；11-安全開關(guān)；12-連接軸；
[0050]61-搖臂；62-第一電機(jī)座；63-第二電機(jī)座；
[0051] 64-滑軌；65-旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)；71-角度檢測裝置；[〇〇52]7 2-中央軸座；7 3-復(fù)位件；81-姿態(tài)傳感器；[〇〇53]82-控制電路；651-連桿；652-固定支架。【具體實(shí)施方式】
[0054]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0055]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、 “水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、 以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、 “第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0056]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。[〇〇57] 實(shí)施例1[〇〇58]本發(fā)明的目的在于提供一種兩輪自平衡車，人體站立于該自平衡車上，通過調(diào)整自身重心，例如前傾、后仰、向左轉(zhuǎn)或者向右轉(zhuǎn)等，即可實(shí)現(xiàn)自平衡車的前進(jìn)、后退、向左轉(zhuǎn)彎以及向右轉(zhuǎn)彎。[〇〇59]具體而言:[〇〇6〇]請一并參照圖1至圖5,包括車體1、分別設(shè)置于車體1兩側(cè)的第一驅(qū)動(dòng)輪2和第二驅(qū)動(dòng)輪3、
[0061]分別設(shè)置于所述車體1兩側(cè)的第一驅(qū)動(dòng)輪2和第二驅(qū)動(dòng)輪3、設(shè)置于所述第一驅(qū)動(dòng)輪2外側(cè)的第一腳踏部4和設(shè)置于所述第二驅(qū)動(dòng)輪3外側(cè)的第二腳踏部5。車體1內(nèi)包括有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)6、檢測機(jī)構(gòu)7和控制機(jī)構(gòu)8。聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)6連接第一驅(qū)動(dòng)輪2和第二驅(qū)動(dòng)輪3,用于保持第一驅(qū)動(dòng)輪2和第二驅(qū)動(dòng)輪3同步側(cè)傾，并將所述第一驅(qū)動(dòng)輪2和第二驅(qū)動(dòng)輪3的位置變化量傳遞至檢測機(jī)構(gòu)；
[0062]并將自平衡車的位置變化量傳遞至檢測機(jī)構(gòu)7。檢測機(jī)構(gòu)7與聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)6和控制機(jī)構(gòu)8連接，根據(jù)位置變化量得到位置信號(hào)，并將位置信號(hào)傳遞至控制機(jī)構(gòu)8?？刂茩C(jī)構(gòu)8根據(jù)位置信號(hào)提取相應(yīng)的控制指令，控制指令用于控制第一驅(qū)動(dòng)輪2和第二驅(qū)動(dòng)輪3轉(zhuǎn)向。[〇〇63]本實(shí)施例的可選方案中，所述第一腳踏部4設(shè)有當(dāng)接受壓力變化量時(shí)產(chǎn)生壓力信號(hào)的第一壓力傳感器，且所述第二腳踏部5設(shè)有當(dāng)接受壓力變化量時(shí)產(chǎn)生壓力信號(hào)的第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器與所述控制機(jī)構(gòu)8連接；[〇〇64]當(dāng)所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器中的一個(gè)產(chǎn)生壓力信號(hào)時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)8控制所述自平衡車停止轉(zhuǎn)向作業(yè)；[〇〇65]當(dāng)所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器均產(chǎn)生壓力信號(hào)時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu) 8控制所述自平衡車進(jìn)行前進(jìn)、后退或者轉(zhuǎn)向作業(yè)。
[0066]設(shè)置上述控制模式的原因在于:避免操作者上車的過程中因自平衡車的轉(zhuǎn)向而帶來的危險(xiǎn)，保證操作者的雙腳同時(shí)站立于平衡車上時(shí)，自平衡車才可以進(jìn)行轉(zhuǎn)向作業(yè)，更為詳細(xì)地:
[0067]例如:當(dāng)操作者需要上車時(shí)，其動(dòng)作必然是先將一只腳踏上第一腳踏部4,再將另一只腳踏上第二腳踏部5,或者一只腳先踏上第二腳踏部5,另一只腳再踏上第二腳踏部5。 當(dāng)用戶踏上一只腳時(shí)，由于結(jié)構(gòu)原因，車體1會(huì)向腳踏的方向發(fā)生傾斜，車體1傾斜后必然導(dǎo)致聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)6產(chǎn)生位置變化量，檢測機(jī)構(gòu)7根據(jù)上述位置變化量得到位置信號(hào)并將上述位置信號(hào)傳遞至控制機(jī)構(gòu)8,控制機(jī)構(gòu)8根據(jù)上述位置信號(hào)提取控制指令以控制第一驅(qū)動(dòng)輪2和第二驅(qū)動(dòng)輪3進(jìn)行轉(zhuǎn)向作業(yè)。而此時(shí)的轉(zhuǎn)向動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致操作者的人身安全問題。為了避免上述問題，本發(fā)明提供的自平衡車只有在操作者的雙腳同時(shí)站立于自平衡車時(shí)才進(jìn)行轉(zhuǎn)向作業(yè)。[〇〇68]本實(shí)施例的可選方案中，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括搖臂61、第一電機(jī)座62、第二電機(jī)座63和滑軌64。第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63分設(shè)于搖臂61的兩側(cè)，第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座 63的中部均開設(shè)有用于穿裝電機(jī)的通孔，第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63在豎直方向上穿裝于滑軌64上并與滑軌64滑動(dòng)配合;搖臂61在靠近第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63的端部通過軸套10分別與第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63的底部鉸接；
[0069]人體重心偏離車體1的中心使第一驅(qū)動(dòng)輪2和第二驅(qū)動(dòng)輪3傾斜，連接第一驅(qū)動(dòng)輪2 和第二驅(qū)動(dòng)輪3的電機(jī)發(fā)生傾斜并帶動(dòng)第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63沿滑軌64的軸線方向相對運(yùn)動(dòng)，搖臂61的兩端在第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63的相反的作用力下圍繞搖臂61的中軸線旋轉(zhuǎn)。
[0070]上述可選方案中，以下為了描述簡便，第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63統(tǒng)稱為電機(jī)座。電機(jī)座在豎直方向上均開設(shè)有貫穿電機(jī)座上端面和下端面的通孔，電機(jī)座上的通孔設(shè)置有兩個(gè)，相應(yīng)地，電機(jī)座上分設(shè)有兩個(gè)豎直方向的滑軌64。為了保證電機(jī)座與滑軌64的配合度，在電機(jī)座的上端的通孔內(nèi)設(shè)置有直線軸承。電機(jī)座在平行于兩個(gè)滑軌64所在的平面上設(shè)置有圓環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)朝向驅(qū)動(dòng)輪設(shè)置，電機(jī)的電機(jī)軸穿過該凸臺(tái)與驅(qū)動(dòng)輪連接以帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)作。電機(jī)座下部還設(shè)置有滑套，滑套的兩端連接兩個(gè)滑軌64。
[0071]上述可選方案中，搖臂61的兩端為卡爪結(jié)構(gòu)，搖臂61兩端的卡爪分別裝配于第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63下方的軸套10上。第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63的相對運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)搖臂61的兩端圍繞中心軸9進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。搖臂61的中部開設(shè)有通孔，中心軸9穿過上述通孔與搖臂61配合，搖臂61的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至中心軸9,并將位置變化量傳遞至中心軸9。
[0072]本實(shí)施例的可選方案中，檢測機(jī)構(gòu)7包括角度檢測裝置71、中央軸座72以及復(fù)位件 73〇[〇〇73]中央軸座72設(shè)置于中心軸9下方用于支撐中心軸9;復(fù)位件73設(shè)置于中心軸9和中央軸座72之間并與中心軸9抵接;角度檢測裝置71設(shè)置于中央軸座72的遠(yuǎn)離聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的端部，角度檢測裝置71根據(jù)中心軸9的位置變化量得到位置信號(hào)。復(fù)位件73在中心軸9旋轉(zhuǎn)時(shí)處于蓄力狀態(tài)，并在中心軸9上所受的外力減小或撤銷時(shí)驅(qū)動(dòng)中心軸9回復(fù)到初始位置。
[0074]上述可選方案中，還設(shè)置有防護(hù)環(huán)，防護(hù)環(huán)包括有上部防護(hù)環(huán)和下部防護(hù)環(huán)，上部防護(hù)環(huán)和下部防護(hù)環(huán)可拆卸連接。下部防護(hù)環(huán)沿防護(hù)環(huán)的軸線方向穿過中央軸座72,下部防護(hù)環(huán)位于復(fù)位件73的下方。上部防護(hù)環(huán)位于中心軸9的上方。防護(hù)環(huán)用于保護(hù)中心軸9以及復(fù)位件73,避免中心軸9以及復(fù)位件73受到機(jī)械損傷。
[0075]上述可選方案中，角度檢測裝置71設(shè)置于中央軸座72的遠(yuǎn)離聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的端部，角度檢測裝置71根據(jù)中心軸9的位置變化量得到位置信號(hào)。作為其中一種較優(yōu)的實(shí)施方式，角度檢測裝置71設(shè)置為角度傳感器，角度傳感器檢測角度變化量，并根據(jù)角度變化量得到角度信號(hào)。
[0076]上述可選方案中，復(fù)位件73設(shè)置為復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧在中心軸9旋轉(zhuǎn)時(shí)處于蓄力狀態(tài)，并在中心軸9停止旋轉(zhuǎn)時(shí)驅(qū)動(dòng)中心軸9回復(fù)到初始位置。復(fù)位彈簧使得自平衡車在轉(zhuǎn)向完成后，聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)6回復(fù)到初始平衡位置。[〇〇77]本實(shí)施例的可選方案中，控制機(jī)構(gòu)8包括有姿態(tài)傳感器81和控制電路82。[〇〇78]姿態(tài)傳感器81，用于采集人體的重心變化量，根據(jù)重心變化量得到重心信號(hào)，并將重心信號(hào)傳遞至控制電路82,以使控制電路82提取相應(yīng)的控制指令，上述控制指令用于控制第一驅(qū)動(dòng)輪2和第二驅(qū)動(dòng)輪3前進(jìn)或者后退。[〇〇79]控制電路82,用于采集第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的壓力信號(hào)、姿態(tài)傳感器81的重心信號(hào)和角度檢測裝置71的位置信號(hào)，并將壓力信號(hào)、重心信號(hào)和位置信號(hào)進(jìn)行綜合運(yùn)算后得到控制指令。
[0080]上述可選方案中，控制機(jī)構(gòu)8設(shè)置于檢測機(jī)構(gòu)7遠(yuǎn)離聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的一端并與底板所在的平面平行，控制機(jī)構(gòu)8可相對于底板向上彎折。
[0081]本實(shí)施例的可選方案中，車體1上還設(shè)置有安全開關(guān)11，安全開關(guān)11在被觸發(fā)后， 自平衡車停止轉(zhuǎn)向。設(shè)置安全開關(guān)11的原因在于:操作者上車或者下車時(shí)必然導(dǎo)致車體1傾斜，車體1內(nèi)的控制機(jī)構(gòu)8在車體1傾斜情況下會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向的控制指令，在操作者上車或者下車的過程中的意外旋轉(zhuǎn)，容易導(dǎo)致操作者受傷等問題發(fā)生，為了避免上述問題的發(fā)生，設(shè)置有安全開關(guān)11，在安全開關(guān)11被觸發(fā)后，自平衡車停止轉(zhuǎn)向。[〇〇82]還需要補(bǔ)充說明的是:關(guān)于自平衡車前進(jìn)或者后退的控制過程簡述如下:
[0083]操作者雙腳位于自平衡車上時(shí)，第一腳踏部4下的第一傳感器接收到壓力變化量產(chǎn)生第一壓力信號(hào)并將上述第一壓力信號(hào)傳遞至控制機(jī)構(gòu)，第二腳踏部5下的第二傳感器接收到壓力變化量產(chǎn)生第二壓力信號(hào)并將上述第二壓力信號(hào)傳遞至控制機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)同時(shí)接收到第一壓力信號(hào)和第二壓力信號(hào)之后進(jìn)入就緒狀態(tài)。當(dāng)操作者身體重心前傾或者后仰，姿態(tài)傳感器81接收到相應(yīng)的重心信號(hào)并將上述重心信號(hào)傳遞至控制機(jī)構(gòu)，控制機(jī)構(gòu)接收到重心信號(hào)之后控制第一驅(qū)動(dòng)輪2和第二驅(qū)動(dòng)輪3前進(jìn)或者后退。
[0084]實(shí)施例2[〇〇85]該實(shí)施例是與實(shí)施例1相并列的另一優(yōu)選方案，在區(qū)別技術(shù)特征之外的實(shí)施例1所公開的技術(shù)方案屬于本實(shí)施例所公開的范圍，在區(qū)別技術(shù)特征之外的實(shí)施例1所公開的技術(shù)方案不再重復(fù)描述，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別技術(shù)特征在于:聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)6的結(jié)構(gòu)不同，具體而言:
[0086] 請一并參照圖6至圖7,聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括搖臂61、第一電機(jī)座62、第二電機(jī)座63和旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)65;[0〇87] 第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63分設(shè)于搖臂61的兩側(cè)，第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座 63的中部均開設(shè)有用于穿裝電機(jī)的通孔，搖臂61在靠近第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63的端部通過軸套10分別與第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63的底部鉸接，第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63通過旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)65連接并以旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)65為支點(diǎn)擺動(dòng)；
[0088]人體重心偏離車體1的中心使第一驅(qū)動(dòng)輪2和第二驅(qū)動(dòng)輪3傾斜，連接第一驅(qū)動(dòng)輪2 和第二驅(qū)動(dòng)輪3的電機(jī)發(fā)生傾斜并帶動(dòng)第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63以旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)65為支點(diǎn)擺動(dòng)，搖臂61的兩端在第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63的相對作用力下圍繞中心軸9旋轉(zhuǎn)。[〇〇89]設(shè)置有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)65,兩個(gè)旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)65通過連接軸12連接，第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63以連接軸12為支點(diǎn)擺動(dòng)。[0〇9〇]旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)65包括:橫向設(shè)置于第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63之間并與第一電機(jī)座62和第二電機(jī)座63鉸接的連桿651，以及垂直于連桿651并與連桿651的中部鉸接的固定支架652,固定支架652的下端開設(shè)有用于穿裝中心軸9的軸孔。[0091 ]上述可選方案中，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)65上端還設(shè)置有連接板，以固定兩個(gè)旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)65。[〇〇92]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種兩輪自平衡車，包括車體(1)、分別設(shè)置于所述車體(1)兩側(cè)的第一驅(qū)動(dòng)輪(2)和 第二驅(qū)動(dòng)輪(3)、設(shè)置于所述第一驅(qū)動(dòng)輪(2)外側(cè)的第一腳踏部(4)和設(shè)置于所述第二驅(qū)動(dòng) 輪(3)外側(cè)的第二腳踏部，其特征在于，所述車體(1)內(nèi)設(shè)置有聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)、檢測機(jī)構(gòu)(7)和控制機(jī)構(gòu)(8)，其中:聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)連接所述第一驅(qū)動(dòng)輪(2)和所述第二驅(qū)動(dòng)輪(3)，用于保持第一驅(qū)動(dòng)輪(2) 和第二驅(qū)動(dòng)輪(3)同步側(cè)傾，并將所述第一驅(qū)動(dòng)輪(2)和第二驅(qū)動(dòng)輪(3)的位置變化量傳遞 至檢測機(jī)構(gòu)(7);檢測機(jī)構(gòu)(7)與所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)通過中心軸(9)連接，根據(jù)所述位置變化量得到位置 信號(hào)，并將所述位置信號(hào)傳遞至控制機(jī)構(gòu)(8);控制機(jī)構(gòu)(8)用于根據(jù)所述位置信號(hào)提取相應(yīng)的控制指令，所述控制指令用于控制所 述第一驅(qū)動(dòng)輪(2)和所述第二驅(qū)動(dòng)輪(3)進(jìn)行轉(zhuǎn)向作業(yè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡車，其特征在于:所述第一腳踏部(4)設(shè)有當(dāng)接受 壓力變化量時(shí)產(chǎn)生壓力信號(hào)的第一壓力傳感器，且所述第二腳踏部(5)設(shè)有當(dāng)接受壓力變 化量時(shí)產(chǎn)生壓力信號(hào)的第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器與所 述控制機(jī)構(gòu)(8)連接；當(dāng)所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器中的一個(gè)產(chǎn)生壓力信號(hào)時(shí)，所述控制機(jī) 構(gòu)(8)控制所述自平衡車停止轉(zhuǎn)向作業(yè)；當(dāng)所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器均產(chǎn)生壓力信號(hào)時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)(8) 控制所述自平衡車進(jìn)行前進(jìn)、后退或者轉(zhuǎn)向作業(yè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡車，其特征在于:所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)包括搖臂(61)、 第一電機(jī)座(62)、第二電機(jī)座(63)和滑軌(64);所述第一電機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)分設(shè)于所述搖臂(61)的兩側(cè)，所述第一電 機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)的中部均開設(shè)有用于穿裝電機(jī)的通孔，所述第一電機(jī)座 (62)和所述第二電機(jī)座(63)在豎直方向上穿裝于所述滑軌(64)上并與所述滑軌(64)滑動(dòng) 連接;所述搖臂(61)在靠近所述第一電機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)的端部通過軸套 (10)分別與所述第一電機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)的底部鉸接；人體重心偏離車體(1)的中心使所述第一驅(qū)動(dòng)輪(2)和所述第二驅(qū)動(dòng)輪(3)傾斜，連接 所述第一驅(qū)動(dòng)輪(2)和所述第二驅(qū)動(dòng)輪(3)的電機(jī)傾斜并帶動(dòng)所述第一電機(jī)座(62)和所述 第二電機(jī)座(63)沿所述滑軌(64)的軸線方向相對運(yùn)動(dòng)，所述搖臂(61)的兩端在所述第一電 機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)的相反的作用力下圍繞所述中心軸(9)旋轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡車，其特征在于:所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)包括搖臂(61)、 第一電機(jī)座(62)、第二電機(jī)座(63)和旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)(65);所述第一電機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)分設(shè)于所述搖臂(61)的兩側(cè)，所述第一電 機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)的中部均開設(shè)有用于穿裝電機(jī)的通孔，所述搖臂(61)在靠 近所述第一電機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)的端部通過軸套(10)分別與所述第一電機(jī) 座(62)和所述第二電機(jī)座(63)的底部鉸接，所述第一電機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)通 過所述旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)(65)連接并以所述旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)(65)為支點(diǎn)擺動(dòng)；人體重心偏離車體(1)的中心使所述第一驅(qū)動(dòng)輪(2)和所述第二驅(qū)動(dòng)輪(3)傾斜，連接 所述第一驅(qū)動(dòng)輪(2)和所述第二驅(qū)動(dòng)輪(3)的電機(jī)傾斜并帶動(dòng)所述第一電機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)以所述旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)(65)為支點(diǎn)擺動(dòng)，所述搖臂(61)的兩端在所述第一電 機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)的相反的作用力下圍繞所述中心軸(9)旋轉(zhuǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩輪自平衡車，其特征在于:在所述中心軸(9)的軸線方向上 平行設(shè)置有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)(65)，兩個(gè)所述旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)(65)通過連接軸(12)連接，所 述第一電機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)以所述連接軸(12)為支點(diǎn)擺動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的兩輪自平衡車，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)固定機(jī)構(gòu)(65)包括:橫 向設(shè)置于所述第一電機(jī)座(62)和所述第二電機(jī)座(63)之間并與所述第一電機(jī)座(62)和所 述第二電機(jī)座(63)鉸接的連桿(651)、以及垂直于所述連桿(651)并與所述連桿(651)的中 部鉸接的固定支架(652)，所述固定支架(652)的下端開設(shè)有用于穿裝所述中心軸(9)的軸 孔。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡車，其特征在于:所述檢測機(jī)構(gòu)(7)包括角度檢測 裝置(71)、中央軸座(72)以及復(fù)位件(73);所述中央軸座(72)設(shè)置于所述中心軸(9)下方用于支撐所述中心軸(9);所述復(fù)位件 (73)設(shè)置于所述中心軸(9)和所述中央軸座(72)之間并與所述中心軸(9)抵接;所述角度檢 測裝置(71)設(shè)置于所述中央軸座(72)遠(yuǎn)離所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)的一端；所述角度檢測裝置(71)根據(jù)所述中心軸(9)的位置變化量得到位置信號(hào)；所述復(fù)位件(73)在所述中心軸(9)旋轉(zhuǎn)時(shí)處于蓄力狀態(tài)，并在所述中心軸(9)上所受的 外力減小或撤銷時(shí)驅(qū)動(dòng)所述中心軸(9)回復(fù)到初始位置。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兩輪自平衡車，其特征在于:所述角度檢測裝置(71)設(shè)置為角度傳感器；和/或；所述復(fù)位件(73)設(shè)置為復(fù)位彈簧。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的兩輪自平衡車，其特征在于:所述控制機(jī)構(gòu)(8)包括有姿態(tài)傳 感器(81)和控制電路(82);所述姿態(tài)傳感器(81)，用于采集所述人體的重心變化量，根據(jù)所述重心變化量得到重 心信號(hào)，并將所述重心信號(hào)傳遞至所述控制電路(82);所述控制電路(82)，用于采集所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器的壓力信 號(hào)、所述姿態(tài)傳感器(81)的重心信號(hào)和所述角度檢測裝置(71)的位置信號(hào)，并將所述壓力 信號(hào)、所述重心信號(hào)和所述位置信號(hào)進(jìn)行綜合運(yùn)算后得到控制指令。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的兩輪自平衡車，其特征在于:所述車體(1)上還設(shè)置 有安全開關(guān)(11 )，所述安全開關(guān)(11)在被觸發(fā)后，自平衡車停止轉(zhuǎn)向。
【文檔編號(hào)】B62K3/00GK106080893SQ201610718124
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月24日
【發(fā)明人】吳岳
【申請人】吳岳