CN107472419A - 一种平衡车的重心调整方法 - Google Patents

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G—PHYSICS
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0891—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for land vehicles

Abstract

本发明提供了一种平衡车的重心调整方法，涉及平衡车领域，主要目的在于优化两轮平衡车在遥控时的运行状态，提高用户的使用体验。主要采用的技术方案为：平衡车设置有无线接收装置和可动态调整位置的配重块，配重块默认位于平衡车车轴正上方(重心中心点)的位置，在空载状态时，使用无线摇杆控制平衡车实现平衡车前后左右四个方向的移动，在平衡车需要前行或后退时，无线摇杆发出指令，控制系统操纵配重块移动至平衡车车体的最前端或最后端，平衡车的重心随之向前或向后移动，遵循保障车体实时平衡的原理，平衡车控制系统控制电机向前或向后运转保证车体的平衡，使平衡车在空载状态时扔有足够的动力前进或后退。

Description

一种平衡车的重心调整方法
技术领域
本发明涉及两轮平衡车，更具体地来说，特别涉及一种平衡车的重心调整方法。
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。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。
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，也就是车辆本身的自动平衡能力。以内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动马达来做到平衡的效果。
代步出行
代步是电动平衡车以及同类型产品具有的物理特性，时速最高可达20km，单次充电可完成20-70km的续航里程。
移动视频
电动平衡车可以与手机、DV、相机等设备结合，利用其自动行走功能，成为移动拍摄平台。
APP应用
电动平衡车可以与手机互联，通过手机APP，可以实时了解体感车的行驶、售后信息，同时，APP还可以实现交友、分享等功能，同时还具有蓝牙配置功能，通过手机蓝牙来控制车子。
蓝牙音箱
配备蓝牙音箱，通过手机蓝牙播放音乐，成为移动音乐平台。
产品特色电力驱动，噪音小：电动平衡车采用锂电池组作为动力来源，实现了碳的零排放，并采用了动力转换技术，能够在下坡行驶的过程中自动为锂电池组进行充电，使电能与动能可以循环利用，同时由于改良了电机性能，所以电动平衡车的噪音非常小。
体积小，重量轻：两双拖鞋大小的垂直投影面积，占地空间小，并且把手可以快速拆卸。电动平衡车整车重量在15kg左右，同时车体配有提拉杆，便于搬运携带。
站立式驾驶：电动平衡车采用站立式驾驶方式，通过身体重心和操控杆控制车体运行。同时可以使用配件中的短把手，用小腿控制车体运动，解放双手。
类似人体自身的平衡系统，当身体重心前倾时，为了保证平衡，需要往前走，重心后倾时同理。同时，电动平衡车的转向由把手握及伸缩杆来实现，摆动把手握会连带着伸缩杆使车辆左右两个车轮产生转速差(例如伸缩杆向左摆动时，右轮的转速会比左轮快)，达到转向的效果。
车辆的能量来源是一个锂电池组，单次充电可保证20-70km的续航里程和20km的最高时速。在骑行时，将方向操纵杆指向需要前进的方向，车体将会朝着指向的方向行驶。当方向操纵杆处于车体正中间位置时，系统将朝正前方行驶。当转方向操纵杆时，系统会相应地控制左右两边的速度差，实现转向，让身体跟随方向操纵杆倾斜的方向倾斜，将会获得更好的转向体验。
突破性的垂直转向设计，颠覆传统的驾驭方式，更符合人体的操作习惯。
在驾驶电动平衡车之前，需要检查智能平衡车的各部件是否安装牢固，无损坏。
需要找一块较为空旷平坦的场地进行驾驶练习，至少是4m*4m的面积，室内外均可。
需要对周围驾驶环境进行充分的了解；确保不会受到汽车，行人，宠物，自行车及其他障碍物的干扰。
需要一个熟练的助手在旁边；该助手需要能熟练操作电动平衡车以及熟知了驾驶手册中的所有注意事项和驾驶方法。
不能在光滑、湿滑的场地上试车。
需要戴上安全头盔以及护具以避免可能的伤害。
扭动方向操纵杆上的高度调节钮调整方向操纵杆到您觉得合适的高度，以确保您可以舒适的握住把手。
两轮载人平衡车是近年来在生活中常见的代步工具，除了可以载人运行实现代步的目的之外，有些平衡车还可以是通过手机蓝牙与车体进行连接，实现遥控平衡车运行的目的，但由于平衡车的平衡原理是需要人体在上面，依靠人体本身的重量做出前倾或后仰的重心调整来实现平衡车的前进和后退，如平衡车原有结构不变，在遥控状态时，平衡车的前进和后退就没有足够的动力运行，因此，目前的两轮平衡车遥控模式，只能在平坦光滑的路面才能勉强实现前进和后退的功能，在上坡的路面则没有动力前行，平衡车只能滞留在原地，使遥控的功能成为鸡肋，因此有改进的必要。
发明内容
本发明提供一种两轮平衡车的重心动态调整方法，主要目的在于优化两轮平衡车的遥控运行状态，使用户在遥控平衡车运行时，可在上坡等复杂路况顺利前行，提高用户的使用体验。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
平衡车主体，内置主控系统；
无线接收装置，设置于平衡车主体。
无线控制装置(手机或无线摇杆)；
配重块驱动装置，配重块下方带有轨道，配重块安装有驱动电机和减速机，减速机配置有齿轮，齿轮下方配置有相对应的齿条，齿轮转动驱使配重块在轨道的范围内做前后两个方向的直线运动。
所述无线控制装置负责将转向或移动指令实时传入主控系统，主控系统实时判断是否载人，如果是载人模式，配重块驱动装置处于断电关闭状态或待机状态，在空载模式下，配重块驱动装置开启，配重块默认位于平衡车车轴的正上方(平衡车的重心)，在用户使用无线控制装置控制平衡车向前或向后移动时，主控系统控制配重块的驱动电机运转，使配重块在驱动电机的带动下向车体的前端或后端移动，平衡车的重心随之移动，使平衡车的电机获得足够的动力向前或向后移动。在指令结束后，配重块自动回到平衡车的中心点原位，不会影响平衡车自身的平衡。
本发明的效用在于：传统的平衡车空载遥控方式，因本身的结构设计缺陷(平衡车的重心无法自行调整)，无法在上坡等特殊路面使用。通过在平衡车车体设置一个可直线往复运动的配重块，根据用户的前进或后退意图，配重块进行动态的调整，从而使空载状态的平衡车在上坡等路面获得足够的运转动力，扩大了平衡车在空载遥控状态的使用范围和路面适应性。
实施方式
本发明的实施例提供一种两轮平衡车，包括：
小米9号平衡车蓝牙遥控模式，通过手机蓝牙和平衡车对接，通过手机APP的虚拟摇杆实现平衡车的遥控转向和移动。9号平衡车在空载的蓝牙遥控状态下，前进和后退因缺乏向前或向后的重力，导致运行迟缓，只能在平整光滑的路面移动，在上坡路面因缺乏向前的重力导致根本无法前行。
一种双轮平衡车的重心动态调整方法，该平衡车包含：平衡车主体，内置主控系统无线接收装置，设置于平衡车主体。无线控制装置(手机或无线摇杆)；
配重块驱动装置
所述无线控制装置负责将转向或移动指令实时传入主控系统，主控系统实时判断是否载人，如果是载人模式，配重块驱动装置处于断电关闭状态或待机状态，在空载模式下，配重块驱动装置开启。
配重块下方带有轨道，配重块安装有驱动电机和减速机，减速机配置有齿轮，齿轮下方配置有相对应的齿条，齿轮转动驱使配重块在轨道的范围内做前后两个方向的直线往复运动
配重块默认位于平衡车车轴的正上方(平衡车的重心)，在用户使用无线控制装置控制平衡车向前或向后移动时，主控系统控制配重块的驱动电机运转，使配重块在驱动电机的带动下向车体的前端或后端移动，平衡车的重心随之移动，使平衡车的电机获得足够的动力向前或向后移动。
除了在水平面设置一个可往复运动的配重块的方案之外，还可以在平衡车车体的中心，设置一个由电机驱动的可旋转的摆臂，摆臂的最上端体积和重量较大，呈“大头”的球形，摆臂平时和平衡车车体处于垂直的90°状态，在需要前进或后退时，可通过下方的旋转摆臂，使摆臂顶端的“大头”向前或向后旋转，从而使平衡车的重心转移。

Claims (3)

1.一种平衡车的重心调整方法，其特征在于，一种两轮平衡车的重心动态调节方法，主要由位于平衡车车体的中间部分的配重块驱动系统配合无线控制装置的前进或后退等指令来实现，在平衡车的空载遥控模式下，配重块根据用户的前后行进指令做前后往复运动，不一定必须是水平直线，水平直线轨道为优先的、方便实施的优选实施例。轨道还可设计为半圆(拱桥)形态的曲面，配重块平时位于半圆的顶端，需要前行或后退时，配重块向半圆的左下方(前方)或右下方(后端)移动，实现平衡车重心的变化。
2.一种平衡车的重心调整方法，其特征在于，配重块及相关配件在载人模式下为断电关闭状态或待机状态，在空载遥控模式下自动启动。
3.一种平衡车的重心调整方法，其特征在于，配重块在载人模式的未使用状态下，位于平衡车车轴的正上方(重心中心点)，在空载遥控模式下，根据无线控制装置的指令移动配重块的位置，在指令结束后，配重块自动回到原始的中间位置。
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