CN106627895A - 一种人机互动体感车及其控制方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明所提供的一种人机互动体感车及其控制方法与装置，其中方法应用于设置有两压力感应装置的车体和车轮的人机互动体感车，所述方法包括：采集两压力感应装置对应的前后部位的压力信息；将位于同一压力感应装置的前后压力信息进行比较，得到两压力感应装置的前后部位的压力差信息；比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制。本发明不需要转动平台，只需压力感应装置产生不同的压力差信息之间的比较，采用对应的控制方式控制，特别对于初学者来说，人机互动平衡车的体感可以更好，且易于学会并操作。

Description

一种人机互动体感车及其控制方法与装置
技术领域
本发明涉及通信及计算机处理领域，具体涉及一种人机互动体感车及其控制方法与装置。
背景技术
人机互动体感车，又叫电动平衡车、思维车，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，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。
对于传统的的人机互动体感车的控制转向的方法一般为：通过两个轮子的中间的转轴实现转向，其依靠中间的转轴的转动实现陀螺仪的翻转形成左右轮的差速来实现人机互动体感车的转向；上述转向系统操作虽然简单，但是中间的转轴容易由于使用时间长，内部的黄油耗尽或者钢管生锈而影响转向，此种转轴的设计方法既不容易保养维修，也不能长时间工作。另外在此种人机互动体感车的高速运行和快速转弯时容易产生左右晃动，致使用户失去平衡而跌落，造成安全隐患。
发明内容
本发明是为了克服现有技术而提出的一种人机互动体感车及其控制方法与装置，利用压力传感器感应人机互动体感车的压力信息来控制体感车转向，提升人机互动体感车代步的稳定性和安全性。
为了实现上述目的，本发明提供一种控制人机互动体感车的方法，应用于设置有两压力感应装置的车体和车轮的人机互动体感车，所述方法包括：
采集两压力感应装置对应的前后部位的压力信息；
将位于同一压力感应装置的前后压力信息进行比较，得到两压力感应装置的前后部位的压力差信息；
比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制。
作为本发明的进一步改进，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，包括：实时获取所述车体的角速度反馈量，对转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，根据相应地所述偏航控制信号得到实时的控制方式，所述人机互动体感车根据所述控制方式行驶。
作为本发明的进一步改进，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，包括：左压力感应装置的压力差信息等于右压力感应装置的压力差信息，不转向行驶。
作为本发明的进一步改进，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，包括：左压力感应装置的压力差信息大于右压力感应装置的压力差信息，向右行驶。
作为本发明的进一步改进，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的转向进行控制，包括：左压力感应装置的压力差信息小于右压力感应装置的压力差信息，向左行驶。
作为本发明的进一步改进，所述方法进一步包括：
采集车体的倾斜信息；
根据所述倾斜信息，采取对应的控制方式对人机互动体感车的前进和后退进行控制。
作为本发明的进一步改进，所述方法进一步包括：
感测压力感应装置上是否有使用者，以控制车轮的启停。
本发明还提供如下技术方案：
一种控制人机互动体感车的装置，应用于设置有两压力感应装置的车体和车轮的人机互动体感车，包括：
压力采集模块，用于采集两压力感应装置对应的前后部位的压力信息；
第一子控制模块，用于将位于同一压力感应装置的前后压力信息进行比较，得到两压力感应装置的前后部位的压力差信息，比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制。
作为本发明的进一步改进，比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，包括：实时获取所述车体的角速度反馈量，采用压力偏航PID调节器，对转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，第一子控制模块根据相应地所述偏航控制信号得到实时的控制方式，所述人机互动体感车根据所述控制方式行驶。
作为本发明的进一步改进，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，具体包括：左压力感应装置的压力差信息等于右压力感应装置的压力差信息，不转向行驶。
作为本发明的进一步改进，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，具体包括：左压力感应装置的压力差信息大于右压力感应装置的压力差信息，向右行驶。
作为本发明的进一步改进，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，具体包括：左压力感应装置的压力差信息小于右压力感应装置的压力差信息，向左行驶。
作为本发明的进一步改进，所述装置进一步包括：
倾斜信息采集模块，用于采集车体的倾斜信息；
第二子控制模块，采取对应的控制方式对人机互动体感车的前进和后退进行控制。
作为本发明的进一步改进，所述装置进一步包括：
感测模块，用于感测压力感应装置上是否有使用者，以控制车轮的启停。
本发明还提供了如下技术方案：
一种人机互动体感车，包括：
两车轮或两个以上车轮；
两电机或两个以上电机对应驱动相应的车轮；
一支撑骨架用于对使用者进行支撑；
多个压力传感器设置于所述支撑骨架内用于获取使用者在平台上的压力信息；
一控制电路板与所述多个压力传感器的电性连接，用于比较所述支撑骨架两侧前后的压力信息得到压力差信息；
其中，所述控制电路板比较所述压力差信息，发出信号给对应的所述两电机或两个以上电机，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制。
作为本发明的进一步改进，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，包括：实时获取所述平台的角速度反馈量，采用压力偏航PID调节器，对转向压力差信号值和所述平台的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，控制电路板根据相应地所述偏航控制信号得到实时的控制方式，所述人机互动体感车根据所述控制方式行驶。
作为本发明的进一步改进，所述两电机或两个以上电机为轮毂电机，所述轮毂电机设置于所述车轮内并与所述控制电路板电性连接。
作为本发明的进一步改进，所述支撑骨架为一整体结构且与车轮转动连接，所述支撑骨架还包括两个压力感应装置，所述压力感应装置相互独立设置在所述支撑骨架上。
作为本发明的进一步改进，所述压力感应装置包括踏板以及位于踏板上方的脚垫，所述压力传感器设置于所述踏板下方。
作为本发明的进一步改进，所述人机互动体感车还包括位置传感器用以采集车体的倾斜信息，实现车体的前进或后退。
作为本发明的进一步改进，所述位置传感器包括陀螺仪、加速度传感器和/或光电传感器。
由于上述技术方案的运用，本发明具备以下优点：
本发明采用上述方法采集压力感应装置压力的信息，即不需要转动平台，只需压力感应装置产生不同的压力差信息之间的比较，采用对应的控制方式控制，即可实现转向。特别对于初学者来说，人机互动平衡车的体感可以更好，且易于学会并操作。
附图说明
图1是根据一示例性实施例示出的一种控制人机互动体感车的方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种控制人机互动体感车的方法的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种控制人机互动体感车的装置的原理框图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种控制人机互动体感车的装置的原理框图。
图5为应用本发明实施例方法和装置的人机互动体感车的示意图。
图6为应用本发明实施例方法和装置的人机互动体感车的部分结构分解图。
图7为应用本发明实施例方法和装置的人机互动体感车与使用者的位置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用以限定本发明。
图1是根据一示例性实施例示出的一种控制人机互动体感车的方法的流程图，应用于设置有两压力感应装置的车体和车轮的人机互动体感车，包括以下步骤：
S11，采集两压力感应装置对应的前后部位的压力信息；
S12，将位于同一压力感应装置的前后压力信息进行比较，得到两压力感应装置的前后部位的的压力差信息；
S13，比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制。
通过以上本实施例提供的一种控制人机互动体感车的方法，获得两压力感应装置的前后部位的压力差信息，比较两压力差信息得到转向压力值信号，根据所述转向压力差信号值控制对应的车轮的速度，即不需要平台倾斜，只需压力感应装置产生不同的压力差信息之间的比较，采用对应的控制方式控制，即可实现转向。特别对于初学者来说，人机互动平衡车的体感可以更好，且易于学会并操作。
优选地，位于其中一压力感应装置区域前部的压力信息值P1及后部的压力信息值P2实时被采集，其中一压力感应装置的前部压力信息值P1减去其中一压力感应装置的后部压力信息值P2得到所述其中一压力差信息，位于其中另外一压力感应装置区域前部的压力信息值P3及后部的压力信息值P4实时被采集，另外一压力感应装置区域的前部压力信息值P3减去所述另一压力感应装置的后部压力信息P4得到另一压力差信息，比较该两压力差信息得到转向压力差信号值，车轮根据所述转向压力差信号值控制其角速度进而进行行驶的转向控制。
优选地，将两压力差信息数值相减(P＝(P1-P2)-(P3-P4))得到转向压力差信号值，并实时获取车体的角速度反馈量，采用压力偏航PID调节器，对转向压力差信号值和车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，控制器根据相应地偏航控制信号得到实时的控制方式，人机互动体感车根据控制方式行驶。
在一个实施例中，为了实现人机互动体感车的不转向行驶，其控制方法具体为：若左压力感应装置的压力差信息等于右压力感应装置的压力差信息，则不转向行驶。该控制方法的实质是：左压力感应装置的压力差信息等于右压力感应装置的压力差信息，即所述左边车轮的速度等于右边车轮的速度，使得所述人机互动体感车不转向行驶。当然，所述压力差信息相等，并不是说是绝对的数值信息相等，只要所述压力差信息数值相差不大，数值在一定的范围内，都可以认定为等于。
优选地，左压力感应装置的压力差信号值等于右压力感应装置的压力差信号值，得到相应的转向压力差信号值，将转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，控制器根据相应地所述偏航控制信号得到保持当前车轮速度相同实现不转向的控制方式，所述人机互动体感车不转向行驶。
在一个实施例中，为了实现人机互动体感车的向右转弯行驶，其控制方法具体为：若左压力感应装置的压力差信息大于右压力感应装置的压力差信息，则向右行驶。由于控制转弯行驶的方式，是直接通过比较压力差信息来实现的，所述转弯行驶的控制并不会实质性的根据使用者的重心变化来控制，比如，使用者在车体的左侧拎有重物时，此时使用者的重心是偏向左边的，但只要车体的感应左压力感应装置的压力差信息大于右压力感应装置的压力差信息，车体整体还是会向右转弯，如此，使得所述人机互动体感车的人机互动性，体感性更好。
优选地，左压力感应装置的压力差信息大于右压力感应装置的压力差信息，得到相应的转向压力差信号值，将转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，控制器根据相应地所述偏航控制信号得到保持当前车轮速度不同实现相应的转向控制方式，具体地，所述人机互动体感车向右转弯行驶。
在一个实施例中，为了实现人机互动体感车的向左转弯行驶，其控制方法具体为：若左压力感应装置的压力差信息小于右压力感应装置的压力差信息，则向左行驶。
优选地，左压力感应装置的压力差信息小于右压力感应装置的压力差信息，得到相应的转向压力差信号值，将转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，控制器根据相应地所述偏航控制信号得到保持当前车轮速度不同实现相应的转向控制方式，具体地，所述人机互动体感车向左转弯行驶。
通过以上设置的控制方式，每一压力感应装置的前后部位的压力差信息控制位于所述压力感应装置的车轮控制模块的转速，从而控制转向，实现了人机互动体感车的不转向行驶、向左和向右转弯的转向控制。
在一实施例中，为了实现对人机互动体感车的前进和后退进行控制，参见图2，在上述步骤S11至S12的基础上，本发明又一实施例的控制人机互动体感车的方法进一步包括以下步骤：
S21，采集车体的倾斜信息；
S22，根据所述倾斜信息，采取对应的控制方式对人机互动体感车的前进和后退进行控制。
优选地，所述车体上还可设置有位置传感器(未图示)，用以采集车体的倾斜信息，亦即实现对车体相对地面的倾斜信息进行感测。可以这么认为，平衡车刚刚启动(即刚刚触发)时，车体相当于地面视为平行，当用户站在车体上，使车体向下倾斜或者上倾斜，都会有一个车体的倾斜信息。这样，本实施例的人机互动体感车在使用时，控制器根据所述位置传感器所感测到的倾斜信息来驱动人机互动体感车的前进或者后退，亦即，本实施例的人机互动体感车的前进或者后退是通过该车体整体的倾斜度来实现的，具体地，还通过所述控制模块根据压力传感器所感测到的转向压力差信号值来控制所述人机互动体感车的转弯。
优选地，所述位置传感器可以包括陀螺仪、加速度传感器和/或光电传感器等。所述陀螺仪用以固定在车体内的电路板(未图示)上，所述电路板可以是整体的一块，也可以分别有两块，陀螺仪用以实现平衡，当人及车体整体往前倾的时候，陀螺仪来感测到倾斜，就会发出信号给控制装置，所述控制器控制驱动车轮向前运动，使得整体具有向后倾斜的力，起到平衡的作用。
在一实施例中，为了实现对人机互动体感车的启停的进行控制，可以在步骤S11至S13的基础上，或者在步骤S11至S13以及S21和S22的基础上，本发明又一实施例的控制人机互动体感车的方法进一步包括以下步骤：
感测压力感应装置上是否有使用者，以控制车轮的启停。
优选地，具体作为本实施例的优选方案，本实施的人机互动体感车中压力感应装置的压力传感器直接来感测压力感应装置是否受到挤压，亦即是否有使用者，以控制车轮的启停。优选地，当两个压力传感器受到的挤压均衡时，才会使得该人机互动体感车启动。这样可预防使用者在站立到压力感应装置上的过程中，该人机互动体感车的车轮就发生转动而对使用者造成摔伤。
当然，本实施例其他方式中，人机互动体感车中车体在脚踏区域内也可设置有感应开关(未示出)，并用该感应开关来感测压力感应装置是否受到挤压，亦即是否有使用者，以控制车轮的启停。优选地，当两个压力感应装置对感应开关挤压均衡时，才会使得该人机互动体感车启动。这样可预防使用者在站立到压力感应装置上的过程中，该人机互动体感车的车轮就发生转动而对使用者造成摔伤。
具体的，在本实施例中，所述感应开关可设置于所述压力感应装置上方，在其他实施方中，所述感应开关也可设于所述压力感应装置下方，所述感应开关感受到车体的踏板整体下降情况来控制启停；或者所述车体的踏板上也可以开设槽部(未图示)，所述感应开关收容于所述槽部内。
参见图3，所示为本发明一实施例的控制人机互动体感车的装置的原理框图，应用于设置有两压力感应装置的车体和车轮的人机互动体感车，包括：
压力采集模块61，用于采集两压力感应装置对应的前后部位的压力信息；
第一子控制模块62，用于将位于同一压力感应装置的前后压力信息进行比较，得到两压力感应装置的前后部位的压力差信息，比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制。
通过本实施例提供的一种控制人机互动体感车的装置，通过比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息，比较两压力差信息得到转向压力值信号，根据所述转向压力差信号值控制对应的车轮的速度，即不需要平台倾斜，只需压力感应装置产生不同的压力差信息之间的比较，采用对应的控制方式控制，即可实现转向。特别对于初学者来说，人机互动平衡车的体感可以更好，且易于学会并操作。
优选地，所述压力采集模块61可以为压力传感器，采集位于所述压力感应装置区域前部的压力信息值P1及后部的压力信息值P2，第一子控制模块62将所述其中一压力感应装置的前部压力信息值P1减去所述其中一压力感应装置的后部压力信息值P2得到所述其中一压力差信息，所述压力采集模块61采集位于其中另外一压力感应装置区域前部的压力信息值P3及后部的压力信息值P4，第一子控制模块62将所述另外一压力感应装置区域的前部压力信息值P3减去所述另一压力感应装置的后部压力信息P4得到所述另一压力差信息，比较该两压力差信息得到转向压力差信号值，所述车轮根据所述转向压力差信号值控制其角速度。
优选地，第一子控制模块62将所述两压力差数值相减(P＝(P1-P2)-(P3-P4))得到转向压力差信号值，并实时获取所述车体的角速度反馈量，采用压力偏航PID调节器，对转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，第一子控制模块62根据相应地所述偏航控制信号得到实时的控制方式，所述人机互动体感车根据所述控制方式行驶。
在一个实施例中，为了实现人机互动体感车的直线运动，其第一子控制模块的具体控制方式为：若左压力感应装置的压力差信息等于右压力感应装置的压力差信息，则不转向行驶。该控制模块的实质是：所述压力采集模块61采集左压力感应装置的压力差信息等于右压力感应装置的压力差信息，即所述左边车轮的速度等于右边车轮的速度，使得所述人机互动体感车不转向行驶。当然，所述压力差信息相等，并不是说是绝对的数值信息相等，只要所述压力差信息数值相差不大，数值在一定的范围内，都可以认定为等于。
优选地，所述压力采集模块61采集到左压力感应装置的压力差信息等于右压力感应装置的压力差信息，第一子控制模块62比较两压力差信息得到相应的转向压力差信号值，第一子控制模块62将转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，第一子控制模块根据相应地所述偏航控制信号得到保持当前车轮速度相同不实现转向的控制方式，所述人机互动体感车不转向行驶。
在一个实施例中，为了实现人机互动体感车的向右转弯行驶，其控制模块的具体控制方式为：若左压力感应装置的压力差信息大于右压力感应装置的压力差信息，则向右行驶。由于控制转弯行驶的方式，是直接通过转向压力差信号值的比较来实现的，所述转弯行驶的控制并不会实质性的根据使用者的重心变化来控制，比如，使用者在车体的左侧拎有重物时，此时使用者的重心是偏向左边的，但只要车体的感应左压力感应装置的压力差信息大于右压力感应装置的压力差信息，车体整体还是会向右转弯，如此，使得所述人机互动体感车的人机互动性，体感性更好。
优选地，所述压力采集模块61采集左压力感应装置的压力差信息大于右压力感应装置的压力差信息，第一子控制模块62得到相应的转向压力差信号值，第一子控制模块62将转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，第一子控制模块根据相应地所述偏航控制信号得到保持当前车轮速度不同实现相应的转向控制方式，具体地，所述人机互动体感车向右转弯行驶。
在一个实施例中，为了实现人机互动体感车的向左转弯行驶，其第一子控制模块的具体控制方式为：若左压力感应装置的转向压力差信号值小于右压力感应装置的转向压力差信号值，则向左行驶。
优选地，所述压力采集模块61左压力感应装置的压力差信号值小于右压力感应装置的压力差信号值，第一子控制模块62得到相应的转向压力差信号值，第一子控制模块62将转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，控制器根据相应地所述偏航控制信号得到保持当前车轮速度不同实现相应的转向控制方式，具体地，所述人机互动体感车向左转弯行驶。
在一实施例中，为了实现对人机互动体感车的前进和后退进行控制，参见图4，在模块61和62的基础上，本发明又一实施例的控制人机互动体感车的装置进一步包括：
倾斜信息采集模块71，用于采集车体的倾斜信息；
第二子控制模块72，采取对应的控制方式对人机互动体感车的前进和后退进行控制。
优选地，倾斜信息采集模块，用以采集车体的倾斜信息，亦即实现对车体相对地面的倾斜信息进行感测。这样，本实施例的人机互动体感车在使用时，第二子控制模块72根据所述位置传感器所感测到的倾斜信息来驱动人机互动体感车的前进或者后退，亦即，本实施例的人机互动体感车的前进或者后退是通过该车体整体的倾斜度来实现的，具体还通过所述第一子控制模块62根据压力传感器所感测到的转向压力差信号值来控制所述人机互动体感车的转弯。
优选地，所述倾斜信息采集模块为位置传感器，包括陀螺仪、加速度传感器和/或光电传感器等。所述陀螺仪用以固定在车体内的电路板(未图示)上，所述电路板可以是整体的一块，也可以分别有两块，陀螺仪用以实现平衡，当人及车体整体往前倾的时候，陀螺仪来感测到倾斜，就会发出信号给第二子控制模块72，所述控制器控制驱动车轮向前运动，使得整体具有向后倾斜的力，起到平衡的作用。
在一实施例中，为了实现对人机互动体感车的启停进行控制，本发明又一实施例的控制人机互动体感车的装置进一步包括：
感测模块81，用于感测压力感应装置上是否有使用者，以控制车轮的启停。
优选地，具体作为本实施例的优选方案，本实施的人机互动体感车中压力感应装置的感测模块81为所述压力传感器，直接来感测压力传感装置是否受到挤压，亦即是否有使用者，以控制车轮的启停。优选地，所述压力传感器受到的挤压均衡时，才会使得该人机互动体感车启动。这样可预防使用者在站立到压力感应装置上的过程中，该人机互动体感车的车轮就发生转动而对使用者造成摔伤。
当然，本实施例其他方式中，人机互动体感车的感测模块81为也可设置有感应开关(未示出)，并用该感应开关来感测压力感应装置是否受到挤压，亦即是否有使用者，以控制车轮的启停。优选地，当两个压力感应装置对感应开关挤压均衡时，才会使得该人机互动体感车启动。这样可预防使用者在站立到压力感应装置上的过程中，该人机互动体感车的车轮就发生转动而对使用者造成摔伤。
具体的，在本实施例中，所述感应开关设置于所述压力感应装置上方，在其他实施方中，所述感应开关也可设于所述压力感应装置下方，所述感应开关感受到车体的踏板整体下降情况来控制启停；或者所述车体的踏板上也可以开设槽部(未图示)，所述感应开关收容于所述槽部内。
请参照图5至图7所示，为本发明具体实施例一应用所述控制人机互动体感车的方法的人机互动体感车300结构示意图，以下将进行具体描述。
一种人机互动体感车，包括：
两车轮304或两个以上车轮304；
两电机或两个以上电机对应驱动相应的车轮304；
一支撑骨架31用于对使用者进行支撑；
多个压力传感器33设置于所述支撑骨架31内用于获取使用者在平台上的压力信息；
一控制电路板与所述多个压力传感器33的电性连接，用于比较所述支撑骨架31两侧前后的压力信息得到压力差信息；
其中，所述控制电路板比较所述压力差信息得到转向压力值信号，发出信号给对应的所述两电机或两个以上电机，采取对应的控制方式对人机互动体感车行驶的转向进行控制，控制所述两车轮304或两个以上车轮304的速度使得车体转向。
优选地，所述车轮304为两个且其之间相互平行且其车轴基本处于同一直线上。所述车轮304安装在车体30相对的两侧，既可安装在车体30相对的两端，也可安装在车体30的下侧。在本实施例中，所述车轮304转动安装在车体30相对的两端，且所述车轮304在径向方向上可绕车体30进行转动，以实现该人机互动体感车300的运动。当然，在其他实施方式中，所述人机互动体感车的车轮并不限制于设置两个车轮，在车体的一端可设置两个车轮或者三个车轮，在车体的前侧也可设置有车轮，对应地，所述控制电路板根据所述压力差信息，发出信号给对应的所述两电机或两个以上电机，控制所述两车轮304或两个以上车轮304的速度使得车体转向。
优选地，所述两电机或两个以上电机为轮毂电机，所述轮毂电机设置于所述车轮内并与所述控制电路板电性连接，使得所述电机能驱动相应的车轮，这样轮毂电机的设计使得装置结构简单，布线容易。当然，在其他实施方式中，所述两电机或两个以上电机可为普通的驱动电机，所述普通的驱动电机设置车体内并与所述车轮及所述控制电路板电性连接。
优选地，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，包括：实时获取所述车体的角速度反馈量，采用压力偏航PID调节器，对转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，控制电路板根据相应地所述偏航控制信号得到实时的控制方式，所述人机互动体感车根据所述控制方式行驶。以两轮人机互动体感车为例：若左压力感应装置的压力差信息等于右压力感应装置的压力差信息，不转向行驶；若左压力感应装置的压力差信息大于右压力感应装置的压力差信息，向右行驶；若左压力感应装置的转向压力差信号值小于右压力感应装置的转向压力差信号值，向左行驶。
优选地，所述支撑骨架31用于对使用者进行支撑，包括两个压力感应装置32，本实施例中的具体实施方式，所述压力感应装置32上部为脚踏区域，但在其他实施方式中，不局限为所述压力感应装置的上部就是用脚踏来操作，比如增加其他的配件如卡丁车的把手进行对压力感应装置的按压，一样能实现脚踏的效果，即能产生前后的不同压力的其他装置放置于压力感应装置上部都应涵盖在此方案中。其中，所述支撑骨架31为一整体结构且与车轮304转动连接，所谓整体结构，即安装所述两个压力感应装置32的支撑骨架31，内部不可相互转动，从而有别于传统的内盖中左内盖与右内盖可相互转动，可以理解的是，所述支撑骨架31可通过一体成型、焊接、铆接等固接方式形成。所述支撑骨架31的形状不限，可为刚性板状结构，也可为刚性轴等结构。
所述压力感应装置32相互独立设置在所述支撑骨架31上，所谓独立设置，即所述压力感应装置32的设置及运动不相互影响。
优选地，所述压力感应装置32包括踏板320以及位于踏板320上方的脚垫322，压力传感器33设置于所述踏板320下方。具体的，压力传感器33可以通过连接于控制装置的导线(未图示)将踏板320上使用者的压力信息传输到控制电路板。所述脚垫322四周设有用以固定所述脚垫322的脚踏盖体321。当然，在其他实施方式中，所述压力传感器也可不设置于所述踏板的下方，比如所述压力传感器也可设置于所述踏板与所述脚垫之间，当然，所述压力传感器的设置位置不限制，只要所述压力传感器能达到感应到相应位置的压力信息的作用即可。
所述同一压力感应装置32上设有用以感测同一脚掌301不同部位压力信息的两个压力传感器33。具体的，所述两个压力传感器33可以感测前脚掌302与后脚掌303之间的压力信息，从而获取左脚掌的压力差信息与右脚掌的压力差信息相等，则车轮不转向行驶；若左脚掌的压力差信息大于右脚掌的压力差信息，则车轮向右行驶；若左脚掌的压力差信息小于右脚掌的压力差信息，则车轮向左行驶。
优选地，在本实施方式中，当用户站上人机互动体感车，位于用户一脚掌的前部的压力传感器感应所述脚掌的前部压力信息获取前部压力信息值，位于用户所述脚掌的后部的压力传感器感应所述脚掌的后部压力信息获取后部压力信息值，再将所述前部压力信息值减去所述后部压力信息值得到所述脚掌的压力差信息，应用上述方式可得到所述用户的另外一脚掌的压力差信息，将两转向压力差信号值进行比较，控制人机互动体感车行驶。
在本实施例中，所述两个压力传感器33可以为分体式也可以做成一体式。在其他实施方式中，所述压力传感器33还可以为三个或多个。
优选地，所述车体30上还可设置有位置传感器(未图示，即倾斜信息采集模块71)，用以采集车体30(等同于平台)的倾斜信息，亦即实现对支撑骨架31相对地面的倾斜信息进行感测。这样，本实施例的人机互动体感车300在使用时，第二子控制模块72根据所述位置传感器所感测到的倾斜信息来驱动人机互动体感车300的前进或者后退，亦即，本实施例的人机互动体感车300的前进或者后退是通过该车体30整体的倾斜度来实现的，具体还通过所述控制模块根据压力传感器33所感测到的压力差信息来控制所述人机互动体感车300的转弯。
优选地，所述位置传感器可以包括陀螺仪、加速度传感器和/或光电传感器等。所述陀螺仪用以固定在支撑骨架31内的电路板(未图示)上，所述电路板可以是整体的一块，也可以分别有两块，陀螺仪用以实现平衡，当人及支撑骨架31整体往前倾的时候，陀螺仪来感测到倾斜，就会发出信号给第二子控制模块71，所述第二子控制模块71控制驱动车轮304向前运动，使得整体具有向后倾斜的力，起到平衡的作用。
优选地，具体作为本实施例的优选方案，本实施的人机互动体感车300中的压力传感器33直接来感测压力传感装置是否受到挤压，亦即感测模块81也为压力传感器，用以检测是否有使用者，以控制车轮的启停。优选地，当两个压力传感装置受到的挤压均衡时，才会使得该人机互动体感车300启动。这样可预防使用者在站立到压力感应装置32上的过程中，该人机互动体感车300的车轮304就发生转动而对使用者造成摔伤。
当然，本实施例其他方式中，本实施例的人机互动体感车300中车体30在脚踏区域内还设置有感应开关(亦即感测模块81，未示出)，并用该感应开关来感测压力感应装置是否对其进行挤压，亦即是否有使用者，以控制车轮的启停。优选地，当两个压力感应装置对感应开关挤压均衡时，才会使得该人机互动体感车300启动。这样可预防使用者在站立到压力感应装置的过程中，该人机互动体感车300的车轮304就发生转动而对使用者造成摔伤。具体的，在本实施例中，所述感应开关设置于所述踏板上方，在其他实施方中，所述感应开关也可设于所述踏板320下方，所述感应开关感受到踏板整体下降情况来控制启停；或者所述踏板320上也可以开设槽部(未图示)，所述感应开关收容于所述槽部内。
以上设置控制人机互动体感车的方法及装置，也可适用于卡丁车，亦即卡丁车作为人机互动体感车的一种应用方式，压力感应装置可以为设置在座椅两侧按压装置或者受压装置，其检测及控制过程参见上述实施例的描述，在此不再赘述。
综上所述，本发明的人机互动体感车，两个车轮仅包括一个起支撑作用的支撑骨架，而压力感应装置独立设置在支撑骨架上，而不需要两个相互转动连接的机构用来分别设置压力感应装置，对比市面上现有平衡车或扭扭车，结构简单，车体为一体式，可扩展性强，减化方向杆或车身分开转动结构，车身更坚固，采用上述方法采集压力感应装置压力的信息，即不需要人体倾斜，只需压力感应装置产生不同的压力差信息之间的比较，采用对应的控制方式控制，使得人机互动体感车的控制多了一个两独立的压力感应装置可以产生相交互的作用，不会出现一侧的速度过大，另一侧却速度很少，特别对于初学者来说，人机互动平衡车的体感可以更好，且易于学会并操作。
虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。

Claims (23)

1.一种控制人机互动体感车的方法，其特征在于，应用于设置有两压力感应装置的车体和车轮的人机互动体感车，所述方法包括：
采集两压力感应装置对应的前后部位的压力信息；
将位于同一压力感应装置的前后压力信息进行比较，得到两压力感应装置的前后部位的压力差信息；
比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制。
2.根据权利要求1所述的人机互动体感车的方法，其特征在于，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，包括：实时获取所述车体的角速度反馈量，对转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，根据相应地所述偏航控制信号得到实时的控制方式，所述人机互动体感车根据所述控制方式行驶。
3.根据权利要求1所述的控制人机互动体感车的方法，其特征在于，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，包括：左压力感应装置的压力差信息等于右压力感应装置的压力差信息，不转向行驶。
4.根据权利要求1所述的控制人机互动体感车的方法，其特征在于，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，包括：左压力感应装置的压力差信息大于右压力感应装置的压力差信息，向右行驶。
5.根据权利要求1所述的控制人机互动体感车的方法，其特征在于，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的转向进行控制，包括：左压力感应装置的压力差信息小于右压力感应装置的压力差信息，向左行驶。
6.根据权利要求1至5任一所述的控制人机互动体感车的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
采集车体的倾斜信息；
根据所述倾斜信息，采取对应的控制方式对人机互动体感车的前进和后退进行控制。
7.根据权利要求1至5任一所述的控制人机互动体感车的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
感测压力感应装置上是否有使用者，以控制车轮的启停。
8.根据权利要求6所述的控制人机互动体感车的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
感测压力感应装置上是否有使用者，以控制车轮的启停。
9.一种控制人机互动体感车的装置，其特征在于，应用于设置有两压力感应装置的车体和车轮的人机互动体感车，包括：
压力采集模块，用于采集两压力感应装置对应的前后部位的压力信息；
第一子控制模块，用于将位于同一压力感应装置的前后压力信息进行比较，得到两压力感应装置的前后部位的压力差信息，比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制。
10.根据权利要求9所述的人机互动体感车的装置，其特征在于，比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，包括：实时获取所述车体的角速度反馈量，采用压力偏航PID调节器，对转向压力差信号值和所述车体的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，第一子控制模块根据相应地所述偏航控制信号得到实时的控制方式，所述人机互动体感车根据所述控制方式行驶。
11.根据权利要求9所述的控制人机互动体感车的装置，其特征在于，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，具体包括：左压力感应装置的压力差信息等于右压力感应装置的压力差信息，不转向行驶。
12.根据权利要求9所述的控制人机互动体感车的装置，其特征在于，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，具体包括：左压力感应装置的压力差信息大于右压力感应装置的压力差信息，向右行驶。
13.根据权利要求9所述的控制人机互动体感车的装置，其特征在于，所述比较两压力感应装置的前后部位的压力差信息得到转向压力值信号，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，具体包括：左压力感应装置的压力差信息小于右压力感应装置的压力差信息，向左行驶。
14.根据权利要求9至13任一所述的控制人机互动体感车的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：
倾斜信息采集模块，用于采集车体相对车轮倾斜信息；
第二子控制模块，采取对应的控制方式对人机互动体感车的前进和后退进行控制。
15.根据权利要求9至13任一所述的控制人机互动体感车的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：
感测模块，用于感测压力感应装置上是否有使用者，以控制车轮的启停。
16.根据权利要求14所述的控制人机互动体感车的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：
感测模块，用于感测压力感应装置上是否有使用者，以控制车轮的启停。
17.一种人机互动体感车，其特征在于，包括：
两车轮或两个以上车轮；
两电机或两个以上电机对应驱动相应的车轮；
一支撑骨架用于对使用者进行支撑；
多个压力传感器设置于所述支撑骨架内用于获取使用者在平台上的压力信息；
一控制电路板与所述多个压力传感器的电性连接，用于比较所述支撑骨架两侧前后的压力信息得到压力差信息；
其中，所述控制电路板比较所述压力差信息得到转向压力值信号，发出控制信号给对应的所述两电机或两个以上电机，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制。
18.根据权利要求17所述的人机互动感体感车，其特征在于，采取对应的控制方式对人机互动体感车的行驶的转向进行控制，包括：实时获取所述平台的角速度反馈量，采用压力偏航PID调节器，对转向压力差信号值和所述平台的角速度反馈量运算后输出偏航控制信号，控制电路板根据相应地所述偏航控制信号得到实时的控制方式，所述人机互动体感车根据所述控制方式行驶。
19.根据权利要求17所述的人机互动体感车，其特征在于，所述两电机或两个以上电机为轮毂电机，所述轮毂电机设置于所述车轮内并与所述控制电路板电性连接。
20.根据权利要求17所述的人机互动体感车，其特征在于，所述支撑骨架为一整体结构且与车轮转动连接，所述支撑骨架还包括两个压力感应装置，所述压力感应装置相互独立设置在所述支撑骨架上。
21.根据权利要求17所述的人机互动体感车，其特征在于，所述压力感应装置包括踏板以及位于踏板上方的脚垫，所述压力传感器设置于所述踏板下方。
22.根据权利要求17所述的人机互动体感车，其特征在于，所述人机互动体感车还包括位置传感器用以采集支撑骨架相对车轮的倾斜信息，实现车轮的前进或后退。
23.根据权利要求22所述的人机互动体感车，其特征在于，所述位置传感器包括陀螺仪、加速度传感器和/或光电传感器。
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