CN106800049A - 自平衡的两轮电动车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了自平衡的两轮电动车，利用陀螺高速旋转具备轴稳定性的特点，设计了一种陀螺稳定装置，用一组高速旋转的陀螺构成一个陀螺仪，再将陀螺仪安装在两轮电动车两轮之间、轴心连线以下，与车体固定，一方面降低了两轮电动车的重心，另一方面在陀螺仪工作时，陀螺高速旋转时轴稳定性的特点能够让两轮电动车维持树立不倒的状态，使两轮电动车在无需人为感知的情况下自动实现平衡状态，这就使得电动车的运行更加安全。本发明在保持电动车体积小巧的前提下提高稳定性，精简了装置结构，有利于大规模生产和普及。

Description

自平衡的两轮电动车
技术领域
本发明涉及两轮电动车的技术领域，尤其涉及自平衡的两轮电动车。
背景技术
现在市面用于代步或者用于游乐的电动车有四轮的和两轮的，四轮的体积较大，笨重不灵活，因此人们多选用两轮电动车。可是两轮电动车虽然相对比较灵活，但也存在稳定性比较差的问题，驾乘人员的安全难以保障。
虽然有人想到利用陀螺稳定车辆，但其设计过于复杂，代价过于昂贵，不能量产普及。
发明内容
本发明的目的是提供自平衡的两轮电动车，旨在解决现有的两轮电动车设计复杂、成本较高的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种自平衡的两轮电动车，包括车身、底座和两个车轮，底座和两个车轮分别与车身连接；
底座上安装有陀螺仪，陀螺仪位于两个车轮之间，且陀螺仪位于两个车轮的轴心连线之下；陀螺仪用于使两轮电动车达到自平衡；
陀螺仪包括第一陀螺体、第二陀螺体、第一电机、第二电机、第一连接固定部件、第二连接固定部件；
第一陀螺体通过第一连接固定部件与第一电机连接，第二陀螺体通过第二连接固定部件与第二电机连接；第一连接固定部件、第二连接固定部件分别与底座连接；
第一陀螺体用于在第一电机驱动下进行高速转动，第一电机用于为第一陀螺体提供转动动力；第二陀螺体用于在第二电机驱动下进行高速转动，第二电机用于为第二陀螺体提供转动动力。
在上述实施例的基础上，进一步地，第一连接固定部件包括第一摆轴、第二摆轴、第一侧边固定片、第二侧边固定片、第一过渡梁、第二过渡梁、第一内壳上盖、第一内壳下盖、第一连接件；
第一摆轴通过第一侧边固定片与第一过渡梁连接，第二摆轴通过第二侧边固定片与第二过渡梁连接，第一过渡梁、第二过渡梁分别与第一内壳上盖、第一内壳下盖连接，第一内壳上盖与第一连接件连接，第一内壳下盖与底座连接；
第一陀螺体通过第一连接件与第一电机连接。
在上述任意实施例的基础上，进一步地，第二连接固定部件包括第三摆轴、第四摆轴、第三侧边固定片、第四侧边固定片、第三过渡梁、第四过渡梁、第二内壳上盖、第二内壳下盖、第二连接件；
第三摆轴通过第三侧边固定片与第三过渡梁连接，第四摆轴通过第四侧边固定片与第四过渡梁连接，第三过渡梁、第四过渡梁分别与第二内壳上盖、第二内壳下盖连接，第二内壳上盖与第二连接件连接，第二内壳下盖与底座连接；
第二陀螺体通过第二连接件与第二电机连接。
在上述任意实施例的基础上，进一步地，陀螺仪还包括第三电机、第四电机、第三连接固定部件、第四连接固定部件；第三连接固定部件、第四连接固定部件分别与底座连接；
第三电机通过第三连接固定部件与第一连接固定部件连接，第三电机用于通过第一连接固定部件控制第一陀螺体的前后摆动；
第四电机通过第四连接固定部件与第二连接固定部件连接，第四电机用于通过第二连接固定部件控制第二陀螺体的前后摆动。
一种自平衡的两轮电动车，包括车身、底座和两个车轮，底座和两个车轮分别与车身连接；
底座上安装有陀螺仪，陀螺仪位于两个车轮之间，且陀螺仪位于两个车轮的轴心连线之下；陀螺仪用于使两轮电动车达到自平衡；
陀螺仪包括陀螺体组、电机组、连接固定部件组；陀螺体组中包括k个陀螺体，分别为第一陀螺体、第二陀螺体、……、第k陀螺体，k为自然数，k>2；电机组中包括k个电机，分别为第一电机、第二电机、……、第k电机；连接固定部件组中包括k个连接固定部件，分别为第一连接固定部件、第二连接固定部件、……、第k连接固定部件；
第i陀螺体通过第i连接固定部件与第i电机连接，i为自然数，1≤i≤k；第i连接固定部件与底座连接；
第i陀螺体用于在第i电机驱动下进行高速转动，第i电机用于为第i陀螺体提供转动动力。
在上述实施例的基础上，进一步地，第i连接固定部件包括第2i-1摆轴、第2i摆轴、第2i-1侧边固定片、第2i侧边固定片、第2i-1过渡梁、第2i过渡梁、第i内壳上盖、第i内壳下盖、第i连接件；
第2i-1摆轴通过第2i-1侧边固定片与第2i-1过渡梁连接，第2i摆轴通过第2i侧边固定片与第2i过渡梁连接，第2i-1过渡梁、第2i过渡梁分别与第i内壳上盖、第i内壳下盖连接，第i内壳上盖与第i连接件连接，第i内壳下盖与底座连接；
第i陀螺体通过第i连接件与第i电机连接。
在上述任意实施例的基础上，进一步地，陀螺仪还包括k个电机，分别为第k+1电机、第k+2电机、……、第2k电机；
陀螺仪还包括k个分别与底座连接的连接固定部件，分别为第k+1连接固定部件、第k+2连接固定部件、……、第2k连接固定部件；
第k+i电机通过第k+i连接固定部件与第i连接固定部件连接，第k+i电机用于通过第i连接固定部件控制第i陀螺体的前后摆动。
本发明的有益效果是：
本发明提供了自平衡的两轮电动车，利用陀螺高速旋转具备轴稳定性的特点，设计了一种陀螺稳定装置，用一组高速旋转的陀螺构成一个陀螺仪，再将陀螺仪安装在两轮电动车两轮之间、轴心连线以下，与车体固定，一方面降低了两轮电动车的重心，另一方面在陀螺仪工作时，陀螺高速旋转时轴稳定性的特点能够让两轮电动车维持树立不倒的状态，使两轮电动车在无需人为感知的情况下自动实现平衡状态，这就使得电动车的运行更加安全。本发明在保持电动车体积小巧的前提下提高稳定性，精简了装置结构，有利于大规模生产和普及。
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示出了本发明实施例提供的电机的安装示意图；
图2示出了本发明实施例提供的陀螺仪的总体安装示意图；
图3示出了本发明实施例提供的自平衡的两轮电动车的结构示意图。
图中，1a、第一摆轴；1b、第二摆轴；2a、第一侧边固定片；2b、第二侧边固定片；3a、第一过渡梁；3b、第二过渡梁；4、第一连接件；5、第一内壳上盖；6、第一内壳下盖；7、第一电机；8、第一陀螺体；9、第三电机；10、第四电机；11、第二陀螺体。
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，并不限定本发明。
具体实施例一
如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供了一种自平衡的两轮电动车，包括车身、底座和两个车轮，底座和两个车轮分别与车身连接；底座上安装有陀螺仪，陀螺仪位于两个车轮之间，且陀螺仪位于两个车轮的轴心连线之下；陀螺仪用于使两轮电动车达到自平衡；陀螺仪包括第一陀螺体8、第二陀螺体11、第一电机7、第二电机、第一连接固定部件、第二连接固定部件；第一陀螺体8通过第一连接固定部件与第一电机7连接，第二陀螺体通过第二连接固定部件与第二电机连接；第一连接固定部件、第二连接固定部件分别与底座连接；第一陀螺体8用于在第一电机7驱动下进行高速转动，第一电机7用于为第一陀螺体8提供转动动力；第二陀螺体11用于在第二电机驱动下进行高速转动，第二电机用于为第二陀螺体11提供转动动力。
本发明实施例对第一陀螺体8和第二陀螺体11的相对位置不做限定，优选的，第一陀螺体8和第二陀螺体11的中心连线与两个车轮的轴心连线平行。
本发明实施例利用陀螺高速旋转具备轴稳定性的特点，设计了一种陀螺稳定装置，用一组高速旋转的陀螺构成一个陀螺仪，再将陀螺仪安装在两轮电动车两轮之间、轴心连线以下，与车体固定，一方面降低了两轮电动车的重心，另一方面在陀螺仪工作时，陀螺高速旋转时轴稳定性的特点能够让两轮电动车维持树立不倒的状态，使两轮电动车在无需人为感知的情况下自动实现平衡状态，这就使得电动车的运行更加安全。本发明实施例能够在保持电动车体积小巧的前提下提高稳定性，精简了装置结构，有利于大规模生产和普及。
本发明实施例对第一连接固定部件不做限定，只要能够将第一陀螺体8和第一电机7连接、且第一连接固定部件自身与底座连接即可。优选的，如图1所示，第一连接固定部件可以包括第一摆轴1a、第二摆轴1b、第一侧边固定片2a、第二侧边固定片2b、第一过渡梁3a、第二过渡梁3b、第一内壳上盖5、第一内壳下盖6、第一连接件4；第一摆轴1a通过第一侧边固定片2a与第一过渡梁3a连接，第二摆轴1b通过第二侧边固定片2b与第二过渡梁3b连接，第一过渡梁3a、第二过渡梁3b分别与第一内壳上盖5、第一内壳下盖6连接，第一内壳上盖5与第一连接件4连接，第一内壳下盖6与底座连接；第一陀螺体8通过第一连接件4与第一电机7连接。
与上述实施例类似，本发明实施例对第二连接固定部件不做限定，优选的，第二连接固定部件可以包括第三摆轴、第四摆轴、第三侧边固定片、第四侧边固定片、第三过渡梁、第四过渡梁、第二内壳上盖、第二内壳下盖、第二连接件；第三摆轴通过第三侧边固定片与第三过渡梁连接，第四摆轴通过第四侧边固定片与第四过渡梁连接，第三过渡梁、第四过渡梁分别与第二内壳上盖、第二内壳下盖连接，第二内壳上盖与第二连接件连接，第二内壳下盖与底座连接；第二陀螺体通过第二连接件与第二电机连接。
本发明实施例对摆轴、侧边固定片、过渡梁、内壳上盖、内壳下盖、连接件的形状、结构和尺寸不做限定。
优选的，如图2所示，本发明实施例中陀螺仪还可以包括第三电机9、第四电机10、第三连接固定部件、第四连接固定部件；第三连接固定部件、第四连接固定部件分别与底座连接；第三电机9通过第三连接固定部件与第一连接固定部件连接，第三电机9用于通过第一连接固定部件控制第一陀螺体8的前后摆动；第四电机10通过第四连接固定部件与第二连接固定部件连接，第四电机10用于通过第二连接固定部件控制第二陀螺体11的前后摆动。在陀螺仪运转过程中有可能会产生小幅度的前后摆动，安装电机可以根据需要适当调整陀螺仪的偏转角度，从而控制摆动，使电动车的平衡性得到改善。
具体实施例二
本发明实施例提供了一种自平衡的两轮电动车，包括车身、底座和两个车轮，底座和两个车轮分别与车身连接；底座上安装有陀螺仪，陀螺仪位于两个车轮之间，且陀螺仪位于两个车轮的轴心连线之下；陀螺仪用于使两轮电动车达到自平衡；陀螺仪包括陀螺体组、电机组、连接固定部件组；陀螺体组中包括k个陀螺体，分别为第一陀螺体、第二陀螺体、……、第k陀螺体，k为自然数，k>2；电机组中包括k个电机，分别为第一电机、第二电机、……、第k电机；连接固定部件组中包括k个连接固定部件，分别为第一连接固定部件、第二连接固定部件、……、第k连接固定部件；第i陀螺体通过第i连接固定部件与第i电机连接，i为自然数，1≤i≤k；第i连接固定部件与底座连接；第i陀螺体用于在第i电机驱动下进行高速转动，第i电机用于为第i陀螺体提供转动动力。
本发明实施例对陀螺体之间的相对位置不做限定，优选的，各陀螺体的中心位于一条直线上，且陀螺体的中心连线与两个车轮的轴心连线平行。
本发明实施例利用陀螺高速旋转具备轴稳定性的特点，设计了一种陀螺稳定装置，用一组高速旋转的陀螺构成一个陀螺仪，再将陀螺仪安装在两轮电动车两轮之间、轴心连线以下，与车体固定，一方面降低了两轮电动车的重心，另一方面在陀螺仪工作时，陀螺高速旋转时轴稳定性的特点能够让两轮电动车维持树立不倒的状态，使两轮电动车在无需人为感知的情况下自动实现平衡状态，这就使得电动车的运行更加安全。本发明实施例能够在保持电动车体积小巧的前提下提高稳定性，精简了装置结构，有利于大规模生产和普及。
本发明实施例对第i连接固定部件不做限定，只要能够将第i陀螺体和第i电机连接、且第i连接固定部件自身与底座连接即可。优选的，第i连接固定部件可以包括第2i-1摆轴、第2i摆轴、第2i-1侧边固定片、第2i侧边固定片、第2i-1过渡梁、第2i过渡梁、第i内壳上盖、第i内壳下盖、第i连接件；第2i-1摆轴通过第2i-1侧边固定片与第2i-1过渡梁连接，第2i摆轴通过第2i侧边固定片与第2i过渡梁连接，第2i-1过渡梁、第2i过渡梁分别与第i内壳上盖、第i内壳下盖连接，第i内壳上盖与第i连接件连接，第i内壳下盖与底座连接；第i陀螺体通过第i连接件与第i电机连接。
优选的，陀螺仪还可以包括k个电机，分别为第k+1电机、第k+2电机、……、第2k电机；陀螺仪还包括k个分别与底座连接的连接固定部件，分别为第k+1连接固定部件、第k+2连接固定部件、……、第2k连接固定部件；第k+i电机通过第k+i连接固定部件与第i连接固定部件连接，第k+i电机用于通过第i连接固定部件控制第i陀螺体的前后摆动。在陀螺仪运转过程中有可能会产生小幅度的前后摆动，安装电机可以根据需要适当调整陀螺仪的偏转角度，从而控制摆动，使电动车的平衡性得到改善。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。

Claims (7)

1.一种自平衡的两轮电动车，其特征在于，包括车身、底座和两个车轮，底座和两个车轮分别与车身连接；
底座上安装有陀螺仪，陀螺仪位于两个车轮之间，且陀螺仪位于两个车轮的轴心连线之下；陀螺仪用于使两轮电动车达到自平衡；
陀螺仪包括第一陀螺体、第二陀螺体、第一电机、第二电机、第一连接固定部件、第二连接固定部件；
第一陀螺体通过第一连接固定部件与第一电机连接，第二陀螺体通过第二连接固定部件与第二电机连接；第一连接固定部件、第二连接固定部件分别与底座连接；
第一陀螺体用于在第一电机驱动下进行高速转动，第一电机用于为第一陀螺体提供转动动力；第二陀螺体用于在第二电机驱动下进行高速转动，第二电机用于为第二陀螺体提供转动动力。
2.根据权利要求1所述的自平衡的两轮电动车，其特征在于，第一连接固定部件包括第一摆轴、第二摆轴、第一侧边固定片、第二侧边固定片、第一过渡梁、第二过渡梁、第一内壳上盖、第一内壳下盖、第一连接件；
第一摆轴通过第一侧边固定片与第一过渡梁连接，第二摆轴通过第二侧边固定片与第二过渡梁连接，第一过渡梁、第二过渡梁分别与第一内壳上盖、第一内壳下盖连接，第一内壳上盖与第一连接件连接，第一内壳下盖与底座连接；
第一陀螺体通过第一连接件与第一电机连接。
3.根据权利要求1或2所述的自平衡的两轮电动车，其特征在于，第二连接固定部件包括第三摆轴、第四摆轴、第三侧边固定片、第四侧边固定片、第三过渡梁、第四过渡梁、第二内壳上盖、第二内壳下盖、第二连接件；
第三摆轴通过第三侧边固定片与第三过渡梁连接，第四摆轴通过第四侧边固定片与第四过渡梁连接，第三过渡梁、第四过渡梁分别与第二内壳上盖、第二内壳下盖连接，第二内壳上盖与第二连接件连接，第二内壳下盖与底座连接；
第二陀螺体通过第二连接件与第二电机连接。
4.根据权利要求1或2所述的自平衡的两轮电动车，其特征在于，陀螺仪还包括第三电机、第四电机、第三连接固定部件、第四连接固定部件；第三连接固定部件、第四连接固定部件分别与底座连接；
第三电机通过第三连接固定部件与第一连接固定部件连接，第三电机用于通过第一连接固定部件控制第一陀螺体的前后摆动；
第四电机通过第四连接固定部件与第二连接固定部件连接，第四电机用于通过第二连接固定部件控制第二陀螺体的前后摆动。
5.一种自平衡的两轮电动车，其特征在于，包括车身、底座和两个车轮，底座和两个车轮分别与车身连接；
底座上安装有陀螺仪，陀螺仪位于两个车轮之间，且陀螺仪位于两个车轮的轴心连线之下；陀螺仪用于使两轮电动车达到自平衡；
陀螺仪包括陀螺体组、电机组、连接固定部件组；陀螺体组中包括k个陀螺体，分别为第一陀螺体、第二陀螺体、……、第k陀螺体，k为自然数，k>2；电机组中包括k个电机，分别为第一电机、第二电机、……、第k电机；连接固定部件组中包括k个连接固定部件，分别为第一连接固定部件、第二连接固定部件、……、第k连接固定部件；
第i陀螺体通过第i连接固定部件与第i电机连接，i为自然数，1≤i≤k；第i连接固定部件与底座连接；
第i陀螺体用于在第i电机驱动下进行高速转动，第i电机用于为第i陀螺体提供转动动力。
6.根据权利要求5所述的自平衡的两轮电动车，其特征在于，第i连接固定部件包括第2i-1摆轴、第2i摆轴、第2i-1侧边固定片、第2i侧边固定片、第2i-1过渡梁、第2i过渡梁、第i内壳上盖、第i内壳下盖、第i连接件；
第2i-1摆轴通过第2i-1侧边固定片与第2i-1过渡梁连接，第2i摆轴通过第2i侧边固定片与第2i过渡梁连接，第2i-1过渡梁、第2i过渡梁分别与第i内壳上盖、第i内壳下盖连接，第i内壳上盖与第i连接件连接，第i内壳下盖与底座连接；
第i陀螺体通过第i连接件与第i电机连接。
7.根据权利要求5或6所述的自平衡的两轮电动车，其特征在于，陀螺仪还包括k个电机，分别为第k+1电机、第k+2电机、……、第2k电机；
陀螺仪还包括k个分别与底座连接的连接固定部件，分别为第k+1连接固定部件、第k+2连接固定部件、……、第2k连接固定部件；
第k+i电机通过第k+i连接固定部件与第i连接固定部件连接，第k+i电机用于通过第i连接固定部件控制第i陀螺体的前后摆动。
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