CN106379459B - 一种基于物联网的智能型平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的智能型平衡车，包括驱动机构、水平设置的踏板、竖向设置的操作杆、水平设置的操作手盘和防风机构，所述驱动机构设置在踏板的下方，所述操作杆的底端固定在踏板的上方，所述操作手盘设置在操作杆的上方，所述防风机构设置在操作杆的一侧且远离踏板，该基于物联网的智能型平衡车通过升降组件改变遮风板的位置，进而控制防风板上开口露出的大小，调节流过的气流，满足人们因气温变化产生的多变的需求，不仅如此，在工作电源电路中，第二集成电路为型号LM324的运算放大器，具有极高的输入阻抗和极低的输入阻抗，保证稳定电压输出的同时由于采用廉价的元器件，从而降低了装置的成本，提高了市场竞争力。

Description

一种基于物联网的智能型平衡车

技术领域

本发明涉及一种基于物联网的智能型平衡车。

背景技术

电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等，市场上主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

平衡车在行驶过程中，由于与空气产生相对运动，操作员在驾驶时能感受到迎面而来的一股气流，行驶速度越快，气流越强，在炎热的天气，人们通常希望能保持这股气流达到降温效果，而在酷寒的天气中，人们希望能避开这股气流防止感冒伤风冻疮等疾病的发生，但是现有的平衡车结构简单单一，无法满足人们这种多变的要求，同时，平衡车的行驶依赖于驱动装置内部的电源模块，而现有的电源模块中，都是通过简单的稳压三极管来实现电源的稳压，这样电压的稳定性能较差，导致平衡车的工作性能不稳定，即使少有的工作电源模块能够满足稳定的电源输出，但是内部的电路结构工艺复杂，生产成本高，导致平衡车的市场竞争力降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的智能型平衡车。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的智能型平衡车，包括驱动机构、水平设置的踏板、竖向设置的操作杆、水平设置的操作手盘和防风机构，所述驱动机构设置在踏板的下方，所述操作杆的底端固定在踏板的上方，所述操作手盘设置在操作杆的上方，所述防风机构设置在操作杆的一侧且远离踏板；

所述驱动机构包括驱动装置和两个驱动单元，两个所述驱动单元分别设置在驱动装置的两侧，所述驱动单元包括水平设置的驱动轴和驱动轮，所述驱动装置通过驱动轴与驱动轮传动连接；

所述防风机构包括支架、竖向设置的防风板和升降机构，所述支架的一端固定在操作杆上，所述防风板和升降机构均设置在支架的上方，所述升降机构位于防风板和操作杆之间，所述防风板上设有若干开口，所述升降机构包括升降组件和遮风组件，所述遮风组件位于升降组件的上方，所述遮风组件包括水平设置的平板和若干遮风单元，所述遮风单元的数量和开口的数量相等且一一对应，所述遮风单元包括竖向设置的支杆和遮风板，所述支杆的底端固定在平板上，所述遮风板固定在支杆的顶端；

所述驱动装置内设有工作电源模块，所述工作电源模块内设有工作电源电路，所述工作电源电路包括滑动电阻、第一电容、第二电容、第一集成电路和第二集成电路，所述第一集成电路的型号为CW7800，所述第二集成电路的型号为LM324，所述第一集成电路的输入端通过第一电容与第二集成电路的负电源端连接且接地，所述第一集成电路的输入端与第二集成电路的正电源端连接，所述第一集成电路的输出端通过由滑动电阻与第二电容组成的并联电路接地，所述第一集成电路的公共端与第二集成电路的输出端连接，所述第二集成电路的同向输入端与滑动电阻的滑动端连接，所述第二集成电路的反向输入端与第二集成电路的输出端连接。

作为优选，为了支撑防风板，所述支架从下而上依次包括横杆、竖杆、横梁和两个紧固组件，所述横杆的一端固定在操作杆上，所述横杆的另一端与竖杆的底端固定连接，所述竖杆的顶端固定在横梁的中端，两个所述紧固组件分别设置在横梁的两端。

作为优选，为了加强防风板的支撑效果，所述紧固组件包括框架，所述框架的竖向截面的形状为U形且开口向上，所述框架内的两侧设有凹槽，所述框架内设有两个紧固单元，两个所述紧固单元分别设置在框架内的两侧，所述紧固单元包括竖向设置的紧固块和若干水平设置的弹簧，所述弹簧的一端固定在凹槽的底端，所述弹簧的另一端与紧固块连接。

作为优选，为了方便防风板插入到两个紧固块之间，所述紧固块的顶端远离框架内壁的一侧设有缺口。

作为优选，为了减小平衡车移动时受到的风的阻力同时为了固定防风板，所述防风板的横向截面的形状为圆弧形，所述防风板内外两侧的底端与紧固组件对应处设有凹口。

作为优选，为了实现遮风组件的升降，所述升降组件包括驱动电机、竖向设置的驱动轴和竖向设置的套管，所述驱动电机固定在横杆的上方，所述驱动电机与驱动轴传动连接，所述驱动轴设置在套管内，所述套管固定在平板的下方，所述驱动轴的外周上设有外螺纹，所述套管内设有内螺纹，所述驱动轴上的外螺纹与套管内的内螺纹相匹配。

作为优选，为了增大平衡车行驶时与地面的摩擦力防止打滑，所述驱动轮上设有防滑纹。

作为优选，为了固定支架，所述横杆的下方设有辅助支杆，所述辅助支杆的一端固定在操作杆上，所述辅助支杆的另一端固定在竖杆的底端。

本发明的有益效果是，该基于物联网的智能型平衡车通过升降组件改变遮风板的位置，进而控制防风板上开口露出的大小，调节流过的气流，满足人们因气温变化产生的多变的需求，不仅如此，在工作电源电路中，第二集成电路为型号LM324的运算放大器，具有极高的输入阻抗和极低的输入阻抗，保证稳定电压输出的同时由于采用廉价的元器件，从而降低了装置的成本，提高了市场竞争力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的智能型平衡车的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的智能型平衡车的左视图；

图3是本发明的基于物联网的智能型平衡车的支架的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的智能型平衡车的支架俯视图；

图5是本发明的基于物联网的智能型平衡车的紧固组件的结构示意图；

图6是本发明的基于物联网的智能型平衡车的紧固组件的俯视图；

图7是本发明的基于物联网的智能型平衡车的防风板的结构示意图；

图8是本发明的基于物联网的智能型平衡车的升降机构的结构示意图；

图9是本发明的基于物联网的智能型平衡车的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.驱动装置，2.驱动轴，3.驱动轮，4.防滑纹，5.踏板，6.辅助支杆，7.操作杆，8.支架，9.防风板，10.操作手盘，11.升降机构，12.横杆，13.竖杆，14.横梁，15.紧固组件，16.框架，17.凹槽，18.弹簧，19.紧固块，20.缺口，21.开口，22.凹口，23.驱动电机，24.驱动轴，25.套管，26.平板，27.支杆，28.遮风板，RP.滑动电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，U1.第一集成电路，U2.第二集成电路。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图9所示，一种基于物联网的智能型平衡车，包括驱动机构、水平设置的踏板5、竖向设置的操作杆7、水平设置的操作手盘10和防风机构，所述驱动机构设置在踏板5的下方，所述操作杆7的底端固定在踏板5的上方，所述操作手盘10设置在操作杆7的上方，所述防风机构设置在操作杆7的一侧且远离踏板5；

所述驱动机构包括驱动装置1和两个驱动单元，两个所述驱动单元分别设置在驱动装置1的两侧，所述驱动单元包括水平设置的驱动轴2和驱动轮3，所述驱动装置1通过驱动轴2与驱动轮3传动连接；

所述防风机构包括支架8、竖向设置的防风板9和升降机构11，所述支架8的一端固定在操作杆7上，所述防风板9和升降机构11均设置在支架8的上方，所述升降机构11位于防风板9和操作杆7之间，所述防风板9上设有若干开口21，所述升降机构11包括升降组件和遮风组件，所述遮风组件位于升降组件的上方，所述遮风组件包括水平设置的平板26和若干遮风单元，所述遮风单元的数量和开口21的数量相等且一一对应，所述遮风单元包括竖向设置的支杆27和遮风板28，所述支杆27的底端固定在平板26上，所述遮风板28固定在支杆27的顶端；

所述驱动装置1内设有工作电源模块，所述工作电源模块内设有工作电源电路，所述工作电源电路包括滑动电阻RP、第一电容C1、第二电容C2、第一集成电路U1和第二集成电路U2，所述第一集成电路U1的型号为CW7800，所述第二集成电路U2的型号为LM324，所述第一集成电路U1的输入端通过第一电容C1与第二集成电路U2的负电源端连接且接地，所述第一集成电路U1的输入端与第二集成电路U2的正电源端连接，所述第一集成电路U1的输出端通过由滑动电阻RP与第二电容C2组成的并联电路接地，所述第一集成电路U1的公共端与第二集成电路U2的输出端连接，所述第二集成电路U2的同向输入端与滑动电阻RP的滑动端连接，所述第二集成电路U2的反向输入端与第二集成电路U2的输出端连接。

作为优选，为了支撑防风板9，所述支架8从下而上依次包括横杆12、竖杆13、横梁14和两个紧固组件15，所述横杆12的一端固定在操作杆7上，所述横杆12的另一端与竖杆13的底端固定连接，所述竖杆13的顶端固定在横梁14的中端，两个所述紧固组件15分别设置在横梁14的两端。

作为优选，为了加强防风板9的支撑效果，所述紧固组件15包括框架16，所述框架16的竖向截面的形状为U形且开口向上，所述框架16内的两侧设有凹槽17，所述框架16内设有两个紧固单元，两个所述紧固单元分别设置在框架16内的两侧，所述紧固单元包括竖向设置的紧固块19和若干水平设置的弹簧18，所述弹簧18的一端固定在凹槽17的底端，所述弹簧18的另一端与紧固块19连接。

作为优选，为了方便防风板9插入到两个紧固块19之间，所述紧固块19的顶端远离框架16内壁的一侧设有缺口20。

作为优选，为了减小平衡车移动时受到的风的阻力同时为了固定防风板9，所述防风板9的横向截面的形状为圆弧形，所述防风板9内外两侧的底端与紧固组件15对应处设有凹口22。

作为优选，为了实现遮风组件的升降，所述升降组件包括驱动电机23、竖向设置的驱动轴24和竖向设置的套管25，所述驱动电机23固定在横杆12的上方，所述驱动电机23与驱动轴24传动连接，所述驱动轴24设置在套管25内，所述套管25固定在平板26的下方，所述驱动轴24的外周上设有外螺纹，所述套管25内设有内螺纹，所述驱动轴24上的外螺纹与套管25内的内螺纹相匹配。

作为优选，为了增大平衡车行驶时与地面的摩擦力防止打滑，所述驱动轮3上设有防滑纹4。

作为优选，为了固定支架8，所述横杆12的下方设有辅助支杆6，所述辅助支杆6的一端固定在操作杆7上，所述辅助支杆6的另一端固定在竖杆13的底端。

驾驶员在驾驶该平衡车时，起初防风板9上的若干个开口21由遮风板28遮挡，使车辆行驶时防风板9能够隔绝产生的气流，保护驾驶员在寒冷的天气中免受冷空气的侵扰。同时，防风板9的横向截面采用圆弧形的设计，能够有效地减少行驶时产生的风的阻力。当在炎热的天气中行驶时，人们希望能够享受驾驶车辆产生的气流，此时横杆12上升降机构11中的驱动电机23转动，带动驱动轴24沿自身中心轴线旋转的同时，由于驱动轴24上的外螺纹与套管25内的内螺纹相匹配，使套管25向下移动，带动平板26的位置下移，从而使遮风板28的高度下降，在遮风板28下降的过程中，开口21未被遮挡的部分逐渐增大，气流从未被遮挡的部分流过，通过改变遮风板28的高度位置，能够调节开口21露出的部分，进而调节气流的大小，使人们在炎热天气驾驶时享受气流流动带来的舒适感。该基于物联网的智能型平衡车通过升降组件11改变遮风板28的位置，进而控制防风板9上开口21露出的大小，调节流过的气流，满足人们因气温变化产生的多变的需求。

在驱动装置1的工作电源模块中，由内部的工作电源电路提供稳定的电压输出，满足驾驶所需的稳定电能。在该工作电源模块中，为了提高电压输出精度，第二集成电路U2为型号LM324的运算放大器，形成连续可调的稳压电源。该电路中，第二集成电路U2作电压跟随器，第二集成电路U2的正电源端借助于第一集成电路U1的输入端电压，第二集成电路U2的负电源端接地，由于运算放大器具有极高的输入阻抗和极低的输入阻抗，输入电流近似为了0，这样在流经滑动电阻RP和第二电容C2组成的并联电路中的电流不会因滑动电阻RP的变化而变化，从而提高了电压输出的稳定性。在工作电源电路中，第二集成电路U2为型号LM324的运算放大器，具有极高的输入阻抗和极低的输入阻抗，保证稳定电压输出的同时由于采用廉价的元器件，从而降低了装置的成本，提高了市场竞争力。

与现有技术相比，该基于物联网的智能型平衡车通过升降组件11改变遮风板28的位置，进而控制防风板9上开口21露出的大小，调节流过的气流，满足人们因气温变化产生的多变的需求，不仅如此，在工作电源电路中，第二集成电路U2为型号LM324的运算放大器，具有极高的输入阻抗和极低的输入阻抗，保证稳定电压输出的同时由于采用廉价的元器件，从而降低了装置的成本，提高了市场竞争力。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种基于物联网的智能型平衡车，其特征在于，包括驱动机构、水平设置的踏板(5)、竖向设置的操作杆(7)、水平设置的操作手盘(10)和防风机构，所述驱动机构设置在踏板(5)的下方，所述操作杆(7)的底端固定在踏板(5)的上方，所述操作手盘(10)设置在操作杆(7)的上方，所述防风机构设置在操作杆(7)的一侧且远离踏板(5)；

所述驱动机构包括驱动装置(1)和两个驱动单元，两个所述驱动单元分别设置在驱动装置(1)的两侧，所述驱动单元包括水平设置的驱动轴(2)和驱动轮(3)，所述驱动装置(1)通过驱动轴(2)与驱动轮(3)传动连接；

所述防风机构包括支架(8)、竖向设置的防风板(9)和升降机构(11)，所述支架(8)的一端固定在操作杆(7)上，所述防风板(9)和升降机构(11)均设置在支架(8)的上方，所述升降机构(11)位于防风板(9)和操作杆(7)之间，所述防风板(9)上设有若干开口(21)，所述升降机构(11)包括升降组件和遮风组件，所述遮风组件位于升降组件的上方，所述遮风组件包括水平设置的平板(26)和若干遮风单元，所述遮风单元的数量和开口(21)的数量相等且一一对应，所述遮风单元包括竖向设置的支杆(27)和遮风板(28)，所述支杆(27)的底端固定在平板(26)上，所述遮风板(28)固定在支杆(27)的顶端；

所述驱动装置(1)内设有工作电源模块，所述工作电源模块内设有工作电源电路，所述工作电源电路包括滑动电阻(RP)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第一集成电路(U1)和第二集成电路(U2)，所述第一集成电路(U1)的型号为CW7800，所述第二集成电路(U2)的型号为LM324，所述第一集成电路(U1)的输入端通过第一电容(C1)与第二集成电路(U2)的负电源端连接且接地，所述第一集成电路(U1)的输入端与第二集成电路(U2)的正电源端连接，所述第一集成电路(U1)的输出端通过由滑动电阻(RP)与第二电容(C2)组成的并联电路接地，所述第一集成电路(U1)的公共端与第二集成电路(U2)的输出端连接，所述第二集成电路(U2)的同向输入端与滑动电阻(RP)的滑动端连接，所述第二集成电路(U2)的反向输入端与第二集成电路(U2)的输出端连接。

2.如权利要求1所述的基于物联网的智能型平衡车，其特征在于，所述支架(8)从下而上依次包括横杆(12)、竖杆(13)、横梁(14)和两个紧固组件(15)，所述横杆(12)的一端固定在操作杆(7)上，所述横杆(12)的另一端与竖杆(13)的底端固定连接，所述竖杆(13)的顶端固定在横梁(14)的中端，两个所述紧固组件(15)分别设置在横梁(14)的两端。

3.如权利要求2所述的基于物联网的智能型平衡车，其特征在于，所述紧固组件(15)包括框架(16)，所述框架(16)的竖向截面的形状为U形且开口向上，所述框架(16)内的两侧设有凹槽(17)，所述框架(16)内设有两个紧固单元，两个所述紧固单元分别设置在框架(16)内的两侧，所述紧固单元包括竖向设置的紧固块(19)和若干水平设置的弹簧(18)，所述弹簧(18)的一端固定在凹槽(17)的底端，所述弹簧(18)的另一端与紧固块(19)连接。

4.如权利要求3所述的基于物联网的智能型平衡车，其特征在于，所述紧固块(19)的顶端远离框架(16)内壁的一侧设有缺口(20)。

5.如权利要求1所述的基于物联网的智能型平衡车，其特征在于，所述防风板(9)的横向截面的形状为圆弧形，所述防风板(9)内外两侧的底端与紧固组件(15)对应处设有凹口(22)。

6.如权利要求1所述的基于物联网的智能型平衡车，其特征在于，所述升降组件包括驱动电机(23)、竖向设置的驱动轴(24)和竖向设置的套管(25)，所述驱动电机(23)固定在横杆(12)的上方，所述驱动电机(23)与驱动轴(24)传动连接，所述驱动轴(24)设置在套管(25)内，所述套管(25)固定在平板(26)的下方，所述驱动轴(24)的外周上设有外螺纹，所述套管(25)内设有内螺纹，所述驱动轴(24)上的外螺纹与套管(25)内的内螺纹相匹配。

7.如权利要求1所述的基于物联网的智能型平衡车，其特征在于，所述驱动轮(3)上设有防滑纹(4)。

8.如权利要求2所述的基于物联网的智能型平衡车，其特征在于，所述横杆(12)的下方设有辅助支杆(6)，所述辅助支杆(6)的一端固定在操作杆(7)上，所述辅助支杆(6)的另一端固定在竖杆(13)的底端。