CN104458281B - 一种自平衡两轮车自动路试设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自平衡两轮车自动路试设备，包括：车体定位装置，用于定位待测的自平衡两轮车；路面模拟装置，其包括滚筒和升降结构，所述升降结构用于带动所述滚筒进行升降，且当所述升降结构为升起状态时，所述滚筒与自平衡两轮车的一对车轮接触并支撑所述一对车轮进行转动；运动驱动装置，其包括摆动结构和驱动结构，所述摆动结构用于支撑并带动自平衡两轮车、所述车体定位装置和所述路面模拟装置进行摆动，且所述摆动包括在自平衡两轮车的前进方向上的前倾和在后退方向上的后倾；所述驱动结构与所述摆动结构连接并控制所述摆动结构进行摆动。通过本发明能够取代现有的试车人员，模拟驾车人员的驾车动作，实现自动路试，从而提高测试效率。

Description

一种自平衡两轮车自动路试设备

技术领域

本发明涉及电动平衡车的路试性能检测领域，尤指一种自平衡两轮车自动路试设备。

背景技术

自平衡两轮车是电动平衡车的一种，作为代步工具，其具有灵活便捷的特点，它的出现给我们的出行带来了一种新的选择。作为一种交通工具，自平衡两轮车的各项性能是否达标非常重要。

自平衡两轮车在出厂之前都需要对产品性能进行测试。传统的测试方式是让试车人员站立在自平衡两轮车的支撑平台上，在试车人员做出驾车动作(例如向前倾斜、向后倾斜)的同时采集相关的测试数据，从而实现测试的目的。

但是这种测试方式由于是全部依靠人力完成驾车动作，不仅检测速度慢，而且存在着一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种自平衡两轮车自动路试设备，能够模拟驾车人员驾车动作的自平衡两轮车模拟路试设备，其能够取代现有的试车人员，从而提高测试效率。

本发明提供的技术方案如下：

一种自平衡两轮车自动路试设备，包括：

车体定位装置，用于定位待测的自平衡两轮车；

路面模拟装置，其包括滚筒和升降结构，所述升降结构用于带动所述滚筒进行升降，且当所述升降结构为升起状态时，所述滚筒与自平衡两轮车的一对车轮接触并支撑所述一对车轮进行转动；

运动驱动装置，其包括摆动结构和驱动结构，所述摆动结构用于支撑并带动自平衡两轮车、所述车体定位装置和所述路面模拟装置进行摆动，且所述摆动包括在自平衡两轮车的前进方向上的前倾和在后退方向上的后倾；所述驱动结构与所述摆动结构连接并控制所述摆动结构进行摆动。

较佳的，所述车体定位装置包括车体托板、多个车体托架，每个所述车体托架上设有一个用于向车体提供压力实现车体固定的车体固定压块。

较佳的，所述车体固定压块可翻转地设置于所述车体托架上；

所述车体定位装置进一步包括第一动力结构，所述第一动力结构用于驱动所述车体固定压块翻转至一定位状态；

当所述车体固定压块处于所述定位状态时，所述车体固定压块向车体提供压力实现车体的固定。

较佳的，所述滚筒设置于滚筒底板上；

所述滚筒包括多对，且每对所述滚筒分设在所述滚筒底板上的对应于所述车体定位装置的位置的两侧；

至少一对所述滚筒上设有滑块和第二动力结构，所述第二动力结构用于驱动所述滑块凸出于所述滚筒的上表面，所述滚筒的上表面上设有用于所述滑块穿过的孔。

较佳的，其中一对所述滚筒的远离所述车体定位装置的一端设有阻尼器或测试仪。

较佳的，所述升降结构的顶部与所述滚筒底板连接；

在所述升降结构带动所述滚筒上升至与一对车轮接触的过程中，所述升降结构的升降力可调，用于调节对所述一对车轮施加的负载。

较佳的，所述摆动结构包括摆动板、摆杆、一对支撑板；

所述摆动板用于放置和支撑自平衡两轮车、所述车体定位装置、所述路面模拟装置，且所述摆动板与所述一对支撑板转动连接；

所述摆杆的顶端与所述摆动板连接，底端与所述驱动结构连接；

所述驱动结构通过所述摆杆带动所述摆动板摆动，且所述摆动板沿其与所述一对支撑板转动连接的转动轴进行所述前倾和所述后倾的摆动。

较佳的，所述摆动结构进一步包括一对定位柱；

所述一对定位柱设置在所述摆动板的下方且分别设置在所述前倾的摆动方向一侧和所述后倾的摆动方向一侧，用于在所述摆动板进行所述前倾和所述后倾的摆动时限定所述摆动板的摆动角度。

较佳的，所述驱动结构进一步包括定位控制器；

所述定位控制器上设有多个定位按钮，每个所述定位按钮控制一所述前倾或所述后倾的角度。

较佳的，所述多个定位按钮成一排设置，且所述多个定位按钮的数目为3个或3个以上的奇数个，其中，中间位置的所述定位按钮对应的所述摆动结构的摆动角度为0°，该中间位置的所述定位按钮两侧的定位按钮分别对应控制所述摆动结构在所述前倾和所述后倾方向的摆动；

所述驱动结构包括动力部件，且所述动力部件的驱动端通过运动至其中任一个所述定位按钮位置，并触发该位置的所述定位按钮，实现所述动力部件的驱动端的定位；同时，所述动力部件的驱动端与所述摆动结构连接，以通过所述动力部件的驱动端的位置改变实现所述摆动结构的摆动。

通过本发明提供的自平衡两轮车自动路试设备，能够带来以下至少一种有益效果：

1.能够取代现有的试车人员，并模拟人工驾车实现自动路试。本发明的自平衡两轮车自动路试设备包括了用于对自平衡两轮车车体进行固定的车体定位装置，以及通过滚筒模拟路面的路面模拟装置，并进一步设置了包括用于模拟自平衡两轮车前后倾的摆动结构和驱动结构的运动驱动装置，从而在无人工驾驶的情况下实现自动路试，提高了路试效率。

2.能进一步模拟颠簸路面。本发明在滚筒处设置可运动的滑块，当滑块凸出于滚筒的上表面时，能够模拟颠簸路面；当滑块回落至滚筒的上表面以下时，即可模拟平整路面。通过路面的多样性也能够测得更为真实的路试数据。

3.能够模拟路试时车体需要的负载。本发明可以通过路面模拟装置所包含的升降结构向车体施加负载，可以通过调节升降力的大小控制负载的大小，进而得到更多的路试数据。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种自平衡两轮车自动路试设备的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明的自平衡两轮车自动路试设备的一种实施例的立体图；

图2是图1中的车体托板处的结构组合图；

图3是图1中的滚筒底板处的结构组合图；

图4是图1中的定位控制器结构的放大图；

图5是图1的另一个角度的结构示意图；

图6是图1的一种侧视角度的结构示意图；

图7是图1的另一种侧视角度的结构示意图；

图8是图7的A-A剖面示意图；

图9是图8的滑块结构处的放大图；

图10是图8的摆动结构和驱动结构连接处的放大图；

图11是图7的B-B剖面示意图。

附图标号说明：

11车体托板；12车体托架；13车体固定压块；14转轴销；15第一气缸；

21第一滚筒；22第一滚筒座；23第二滚筒；24第二滚筒座；25滑块；26第二气缸；27滚筒底板；28第三气缸；29第一弹簧；

31摆动板；32摆杆；33支撑板；34立柱；35第四气缸；351按键销；352按键销座；353气缸座接头；354气缸座；355螺母；356第二弹簧；36定位控制器；361定位按钮；37定位柱；38设备底板；39转轴。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的结构，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

在本发明的实施例一中，自平衡两轮车自动路试设备包括设置于上层的车体定位装置，中层的路面模拟装置以及下层的运动驱动装置。其中，路面模拟装置包括用于模拟路面的滚筒和对滚筒进行升降的升降结构；运动驱动装置包括用于带动自平衡两轮车进行摆动的摆动结构和用于对该摆动结构进行驱动的驱动结构。在使用时，将自平衡两轮车的车体固定于车体定位装置处，并通过路面模拟装置的升降结构升起滚筒使滚筒与自平衡两轮车的一对车轮接触，该一对车轮在滚筒上进行摩擦式的转动。进一步地，驱动结构驱动摆动结构在自平衡两轮车的前进方向上进行前倾的摆动或者在后退方向上进行后倾的摆动，从而带动自平衡两轮车进行前倾和后倾。

在本发明的实施例二中，参照图1，图2，图11，车体定位装置包括车体托板11和四个车体托架12，且四个车体托架分别设置在车体托板的四个角，用于对车体进行稳定的定位。在每个车体托架上设置了一个车体固定压块13，四个车体固定压块能够从不同角度对车体施以压力，从而实现车体的固定。在本实施例中，车体固定压块13通过转轴销14可翻转地设置在车体托架12上，未对车体进行固定时，车体固定压块13为可翻转的自由状态，当对车体进行固定时，车体定位装置的第一动力结构(图中的第一气缸15)会驱动车体固定压块翻转至一定位状态，例如当放置车体后，第一气缸15的活塞杆顶出并将车体固定压块13顶至一固定的不可翻转的状态，此时，车体固定压块13与车体接触并向车体施加了一定的压力，实现了车体的固定。

应说明的是，在其他实施例中，车体托架、车体固定压块的数目不限定为四个，只要是能够实现对车体进行压住固定的数目即可。而且第一动力结构也不限定通过气缸实现，其他能够推动或带动车体固定压块翻转的机械或电动结构都可以，例如杠杆组合结构或电动式的控制结构。而且，车体定位装置也不限于上述结构，只要能够实现车体定位的结构均可，例如在车体托板的中部设置一可以恰好卡在一对车轮之间的板式结构，并在车体上方进行进一步的下压固定。

在本发明的实施例三中，参照图1、图3，路面模拟装置的滚筒包括两对，一对第一滚筒21和一对第二滚筒23，其中第一滚筒21设置于第一滚筒座22上，第二滚筒23设置于第二滚筒座24上。两对滚筒均设置在滚筒底板27上，且每对滚筒分设在滚筒底板27上的对应于车体定位装置的车体托板11位置的两侧，参照图1，一对第一滚筒21中的两个滚筒分设在滚筒底板27上对应于车体托板11的位置的两侧，一对第二滚筒23中的两个滚筒也分设在滚筒底板27上对应于车体托板11的位置的两侧，这样的结构是为了配合自平衡两轮车的独特结构使用，便于滚筒与对称分布的一对车轮进行接触使用，为车轮提供滚动面。同时，第一滚筒和第二滚筒配合设置，共同构成模拟的路面。

在实施例三中，参照图1、图3，图9，第二滚筒23上设有滑块25和第二气缸26，其中，第二气缸26用于驱动滑块25凸出于第二滚筒23的上表面，且第二滚筒23上表面相应设有用于滑块25穿过的孔。当滑块25凸出于第二滚筒23的上表面时，能够形成颠簸路面，进而测得更为丰富的路试数据，而且控制滑块从第二滚筒的上表面凸出和收回，可以在测试中模拟颠簸路面和平整路面的切换。

应说明的是，其他实施例中，滚筒的数目不限制于两对。而且，也可以在多对滚筒中均设置滑块，通过控制滑块的凸出频率，可以模拟更为复杂的颠簸情况。进一步说明的是，滚筒的总数目应比设置滑块的滚筒数目多出至少一对，从而可保证该至少一对滚筒带动车轮进行转动。同时，实施例三中的第二气缸是第二动力结构的一个优选方案，第二动力结构也可使用其他杠杆组合结构或电动式的动力控制结构。

在其他实施例中，第一滚筒21凸出于第一滚筒座22的圆柱部分上可以设置阻尼器或测试仪(例如速度测试仪)等，满足更多的测试需要。

在本发明的实施例四中，用于带动滚筒进行升降的升降结构采用如图6、图7、图8所示的第三气缸28，第三气缸的活塞杆顶部与滚筒底板27连接，第三气缸28通过活塞杆的伸缩实现滚筒的升降，从而在固定好车体确定车轮底部的高度后再设置路面，应用更为灵活。而且在第三气缸28带动滚筒上升至与一对车轮接触的过程中，气缸的气压可根据测试需要做出调整，使测试车辆受到测试要求的负载，并获得更丰富的测试数据。应说明的是，此处的升降结构不局限于气缸的形式，还可以是其他机械或电动控制结构，例如蜗杆。而且其他升降结构的升降力也可调。

在本发明的实施例五中，参照图1、图4、图5、图6、图7、图8、图10，摆动结构包括摆动板31、摆杆32、一对支撑板33。摆动板31用于放置和支撑自平衡两轮车、前述的车体定位装置和前述的路面模拟装置。具体地，摆动板31通过四根立柱34与滚筒底板27连接，且在立柱的上半部设有第一弹簧29，用于在摆动板带动前述的结构摆动时，保持对前述的车体定位装置和前述的路面模拟装置的缓冲保护。且一对支撑板33分别设置在摆动板31的相对的两侧，且每侧的支撑板通过转轴39与摆动板转动连接，且两侧的转轴的轴线处于同一直线上，支撑板用于支撑摆动板并使摆动板沿前述的转轴所在的直线进行前后倾的摆动。摆杆32设置在摆动板31的下方，且摆杆的顶端与摆动板的下表面连接，摆杆的底端与作为驱动结构的第四气缸35的活塞杆的端部连接，第四气缸35通过摆杆32带动摆动板31沿前述的转轴39所在的直线进行前倾和后倾的摆动。应说明的是，在其他实施例中，驱动结构可以是除气缸外的其他动力结构，如电机或电机带动的机械杠杆等。

在本实施例中，第四气缸通过气缸座354设置于设备底板38上。

在本实施例中，摆动结构进一步包括一对定位柱37；该一对定位柱37设置在摆动板31的下方且分别设置在前述的前倾的摆动方向一侧和前述的后倾的摆动方向一侧，用于在摆动板31进行前述的前倾和后倾的摆动时限定摆动板的摆动角度，以免摆动的角度过大造成路试数据不符合真实情况的后果或其他测试过程中结构不稳定的情况。当摆动板31处于平衡状态，即未摆动的状态时，如图7所示，定位柱的顶端与摆动板31的下表面相距一距离，这样也才能实现摆动板在摆动时触碰到定位柱进而被限位。

在本实施例中，前述的驱动结构进一步包括定位控制器36，该定位控制器36上设有多个定位按钮361，且每个定位按钮361控制一前述的前倾或后倾的角度。具体的，如图4和图10所示，多个定位按钮361成一排设置，且定位按钮361的数目为7个，其中，中间位置的定位按钮对应的摆动板的摆动角度为0°，即当控制在中间位置的定位按钮时，摆动板处于平衡状态。该中间位置的定位按钮两侧的其他定位按钮分别对应控制摆动板在前述的前倾和后倾方向的摆动。例如，当中间位置的定位按钮的一侧的定位按钮控制的是前述的前倾方向的摆动时，中间位置的定位按钮的另一侧的定位按钮控制的是前述的后倾方向的摆动。具体在应用时，第四气缸35的活塞杆的前端(即图中的气缸座接头353)设置一按键销座352，该按键销座上通过螺母355设置一按键销351，且该按键销的尾端通过第二弹簧356与按键销座连接，实现按键销的活动。第四气缸35通过活塞杆的伸缩控制按键销351触发定位按钮361，且当触发任一定位按钮后，活塞杆即停止运动。同时，活塞杆的活动前端同时还与摆杆32的底端连接，通过活塞杆的伸缩带动摆杆进行摆动，从而带动摆动板摆动，实现车体的前倾和后倾的摆动。当前述的按键销触发除中间位置的定位按钮外的任一定位按钮时，活塞杆停止运动，进而使摆动板也处于某一前倾或后倾的角度，从而实现车体的前倾或后倾。当前述的按键销触发中间位置的定位按钮时，摆动板回到水平的平衡状态。

在本实施例中，当驱动结构为除气缸外的其他动力部件时，该动力部件的驱动端通过运动至其中任一个定位按钮位置，并触发该位置的定位按钮，实现前述动力部件的驱动端的定位；同时，动力部件的驱动端与摆动结构连接，以通过动力部件的驱动端的位置改变实现摆动结构的摆动。

应说明的是，在其他实施例中，定位按钮的数目不局限于7个，可以为3个或3个以上的奇数个，其中，中间位置的定位按钮对应的摆动结构的摆动角度为0°。

在本发明的自平衡两轮车自动路试设备在进行路试的过程中，具体包括如下步骤：

1、将测试物自平衡两轮车放置在四个车体托架上给以定位。

2、使四个第一气缸的活塞杆伸出将车体固定压块顶至不可翻转，车体固定压块可以将测试物自平衡两轮车牢牢压住。

3、根据测试需要可以让滑块从第二滚筒中滑出或收回，具体地，第二气缸活塞杆的伸出可以将第二滚筒中的滑块顶出，活塞杆收回时滑块也可被第二滚筒中的4颗弹簧弹回。滑块的滑出或收回可模拟出颠簸路面和平整路面，也可在测试进行中进行两种路面的切换。

4、上述操作完成后可以让第三气缸的活塞杆伸出将滚筒底板顶起，使滚筒与测试物自平衡两轮车的轮胎接触后，启动测试自平衡两轮车，车辆轮胎的转动带动第一滚筒和第二滚筒随之转动，第三气缸的气压可以根据测试需要做出调整，使其测试车辆得到测试需要的负载。

5、启动第四气缸，其活塞杆的伸缩可以使摆动板摆动，从而使车体得到向前倾斜和向后倾斜的状态，最终达到自平衡两轮车驾驶原理，使车子向前和向后行驶。

6、根据第四气缸活塞杆的伸缩长短，摆动板的摆动角度也会随着活塞杆的伸出越长而角度越大。在按键销划过定位控制器上的7颗定位按钮时，每按到一颗定位按钮，第四气缸就会停止工作，摆动板也会跟着在相应的角度上定住(7颗定位按钮的中间一颗对应的是摆动板的水平角度，越往里或往外的定位按钮对应的摆动板角度会越大，第一颗和最后一颗相应的摆动最大角度差为10°，相邻的两颗定位按钮角度变化为1.7°左右)。随之车子的车速也会跟着变快和变慢，开始路试。

7、路试完成后，将第四气缸活塞杆上的按键销滑动到中间位置的定位按钮，使摆动板处于水平的平衡状态。

8、关闭自平衡两轮车，控制第三气缸活塞杆收回，使滚筒托板下降。

9、控制第一气缸的活塞杆收回，使车体固定压块回复可自由翻转。

10、将测试物自平衡两轮车从设备上取下，测试完成。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自平衡两轮车自动路试设备，其特征在于，包括：

车体定位装置，用于定位待测的自平衡两轮车；

路面模拟装置，其包括滚筒和升降结构，所述升降结构用于带动所述滚筒进行升降，且当所述升降结构为升起状态时，所述滚筒与自平衡两轮车的一对车轮接触并支撑所述一对车轮进行转动；

运动驱动装置，其包括摆动结构和驱动结构，所述摆动结构用于支撑并带动自平衡两轮车、所述车体定位装置和所述路面模拟装置进行摆动，且所述摆动包括在自平衡两轮车的前进方向上的前倾和在后退方向上的后倾；所述驱动结构与所述摆动结构连接并控制所述摆动结构进行摆动；

所述摆动结构包括摆动板、摆杆、一对支撑板；

所述摆动板用于放置和支撑自平衡两轮车、所述车体定位装置、所述路面模拟装置，且所述摆动板与所述一对支撑板转动连接；

所述摆杆的顶端与所述摆动板连接，底端与所述驱动结构连接；

所述驱动结构通过所述摆杆带动所述摆动板摆动，且所述摆动板沿其与所述一对支撑板转动连接的转动轴进行所述前倾和所述后倾的摆动。

2.根据权利要求1所述的自平衡两轮车自动路试设备，其特征在于：

所述车体定位装置包括车体托板、多个车体托架，每个所述车体托架上设有一个用于向车体提供压力实现车体固定的车体固定压块。

3.根据权利要求2所述的自平衡两轮车自动路试设备，其特征在于：

所述车体固定压块可翻转地设置于所述车体托架上；

所述车体定位装置进一步包括第一动力结构，所述第一动力结构用于驱动所述车体固定压块翻转至一定位状态；

当所述车体固定压块处于所述定位状态时，所述车体固定压块向车体提供压力实现车体的固定。

4.根据权利要求1所述的自平衡两轮车自动路试设备，其特征在于：

所述滚筒设置于滚筒底板上；

所述滚筒包括多对，且每对所述滚筒分设在所述滚筒底板上的对应于所述车体定位装置的位置的两侧；

至少一对所述滚筒上设有滑块和第二动力结构，所述第二动力结构用于驱动所述滑块凸出于所述滚筒的上表面，所述滚筒的上表面上设有用于所述滑块穿过的孔。

5.根据权利要求4所述的自平衡两轮车自动路试设备，其特征在于：

其中一对所述滚筒的远离所述车体定位装置的一端设有阻尼器或测试仪。

6.根据权利要求4所述的自平衡两轮车自动路试设备，其特征在于：

所述升降结构的顶部与所述滚筒底板连接；

在所述升降结构带动所述滚筒上升至与一对车轮接触的过程中，所述升降结构的升降力可调，用于调节对所述一对车轮施加的负载。

7.根据权利要求1所述的自平衡两轮车自动路试设备，其特征在于：

所述摆动结构进一步包括一对定位柱；

所述一对定位柱设置在所述摆动板的下方且分别设置在所述前倾的摆动方向一侧和所述后倾的摆动方向一侧，用于在所述摆动板进行所述前倾和所述后倾的摆动时限定所述摆动板的摆动角度。

8.根据权利要求1-6任一项所述的自平衡两轮车自动路试设备，其特征在于：

所述驱动结构进一步包括定位控制器；

所述定位控制器上设有多个定位按钮，每个所述定位按钮控制一所述前倾或所述后倾的角度。

9.根据权利要求8所述的自平衡两轮车自动路试设备，其特征在于：

所述多个定位按钮成一排设置，且所述多个定位按钮的数目为3个或3个以上的奇数个，其中，中间位置的所述定位按钮对应的所述摆动结构的摆动角度为0°，该中间位置的所述定位按钮两侧的定位按钮分别对应控制所述摆动结构在所述前倾和所述后倾方向的摆动；

所述驱动结构包括动力部件，且所述动力部件的驱动端通过运动至其中任一个所述定位按钮位置，并触发该位置的所述定位按钮，实现所述动力部件的驱动端的定位；同时，所述动力部件的驱动端与所述摆动结构连接，以通过所述动力部件的驱动端的位置改变实现所述摆动结构的摆动。