CN108298000A - 一种人机互动体感车及其车体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人机互动体感车及其车体，该车体包括左右相对设置的两个支撑骨架，支撑骨架上设有承载使用者的脚踏部位，两个支撑骨架的外侧端分别设置车轮，两个支撑骨架的内侧端通过转动机构实现转动连接，左右两个支撑骨架之间设有功能扩展件，转动机构为一转轴，转轴上设置有一固定件和一能够摆动或转动的限位件，该限位件安装在固定件上且其摆动或转动所处的平面与所述转轴的轴线平行，该限位件的左右两侧分别与左右两个支撑骨架的内侧端限位配合，功能扩展件固定或一体成型在固定件上。本方案在车体的左右脚踏部位做相对转动或运动时，设置在左右脚踏部位中间的功能扩展件能够相对于地面保持一个相对稳定的定位。

Description

一种人机互动体感车及其车体

技术领域

本发明涉及一种平衡车，具体涉及一种人机互动体感车及其车体。

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”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。

现有的人机互动体感车一般分为有操作杆和无操作杆这两类，其中带操作杆的人机互动体感车，其人机互动体感车的前进、后退及转向均由操作杆来进行具体操作控制。而不带操作杆的人机互动体感车，其人机互动体感车的前进、后退是由整个人机互动体感车的重心倾斜来控制，转向则由使用者脚踏在脚踏平台上，并通过两个脚踏平台之间相对旋转角度差来进行控制实现。

公开号为CN104029769的专利文献公开了一种电动平衡扭扭车，包括顶盖、内盖、底盖、轮毂电机、转动机构、平衡控制机构；顶盖、内盖、底盖均包括两个成对称布置且可相互转动的部件，内盖处于顶盖及底盖之间并与这两者配合在一起；内盖的中间横向位置固定有转动机构；内盖的左右两侧边缘位置固定有纵向设置的轮毂电机；平衡控制机构固定在底盖上并与电机连接；所述转动机构包括两个轴承、一个轴套、两个卡簧；两个轴承分别固定在内盖的两个相同部件的内端，轴套固定在两个轴承内并通过卡簧固定在内盖上。该结构中，车体被分为左右转动的两部分，使用者仅仅通过利用脚部施力即可对平衡车的运行状态进行控制，例如向前、向后和转向。为了提高使用者的体验和实际使用需要，人机互动体感车上会需要设置有照明装置、显示装置等功能扩展件。

例如公开号为CN106184529的专利文献公开的结构中，在相对转动的两个车架的中间设置一个功能扩展件，该功能扩展件可以是灯饰或者行车状态显示屏等的装饰件，也可在该功能扩展件加设扶手杆或者座椅，以及进一步扩展体感车的其它辅助功能的附件，以实现对平衡车整车结构的充分开发及利用，进一步满足人们对于人机互动运动装置的使用需求。

再例如，公开号为CN106184531、CN106184531、CN106515957的专利文献所公开的结构中，分别独立转动的左踏板和右踏板设置在支撑轴上，中间箱体固定连接于在左踏板和右踏板之间的支撑轴上，且中间箱体设置有支撑脚，在需要时，支撑脚可以伸出以配合两个轮子制成车体，方便平衡车的停放；另外，由于中间箱体的设置，鉴于中间箱体设置在中部，且许多物件可以设置在中间箱体内，使得中间箱体成为整个平衡车的重心，减少用户在使用平衡车时，重心不稳的情况发生；而避让缺口的设置则使得支撑脚可以更合理的设置于中间箱体处。

但是，这些功能扩展件最佳是设置在操控体感车时不会相对转动的车体上，而不希望设置在操控体感车时会产生相对转动的车体上，以免影响这些外设装置的功能效果和用户体验。上述专利文献中，都是在中间的功能扩展件和左右两侧的车架或踏板之间通过限位杆和限位槽配合的形式以实现活动范围限位，而无法使得功能扩展件能够相对于地面有较好的平稳定位，这样在体感车行驶过程中或者使用者转动左右两侧的车架或踏板时，都会导致功能扩展件产生上下晃动或移动，从而影响该功能扩展件的功能实现或使用效果。为此，需要设计一个体感车的车体机械结构，具有一个相对独立的车体部分，在用户脚部操控体感车时，该车体部分不会跟随左右脚踏部位做相对转动或运动，能够相对于地面保持一个相对较稳定的定位，不会上下晃动或移动影响该功能扩展件的功能实现或使用效果。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种人机互动体感车及其车体，在车体的左右脚踏部位做相对转动或运动时，设置在左右脚踏部位中间的功能扩展件能够相对于地面保持一个相对稳定的定位，例如整体始终保持水平或者固定角度或固定高度，不会上下晃动或移动影响该功能扩展件的功能实现或使用效果。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种人机互动体感车的车体，包括左右相对设置的两个支撑骨架(101)，支撑骨架(101)上设有承载使用者的脚踏部位(1011)，两个支撑骨架(101)的外侧端分别设置车轮(201)，两个支撑骨架(101)的内侧端通过转动机构实现转动连接，左右两个支撑骨架(101)之间设有功能扩展件，所述转动机构为一转轴(301)，所述转轴(301)上设置有一固定件(307)和一能够摆动或转动的限位件(308)，该限位件(308)安装在固定件(307)上且其摆动或转动所处的平面与所述转轴(301)的轴线平行，该限位件(308)的左右两侧分别与左右两个支撑骨架(101)的内侧端限位配合，所述功能扩展件固定或一体成型在固定件(307)上。

作为优选，所述支撑骨架(101)的内侧端设有用于插设转轴(301)的筒体(1013)，转轴(301)和筒体(1013)之间设有轴承(302)或轴套，所述筒体(1013)与支撑骨架一体成型或固定连接。

作为优选，所述转轴(301)的轴线和两个车轮(201)的转动轴线为同一转动轴线。

作为优选，左右两个支撑骨架(101)之间设有对两者之间的最大转动角度进行限位的限位轴(310)，限位轴(310)的一端固定在一个支撑骨架的筒体上，另一端与另一支撑骨架的筒体限位配合。

作为优选，固定件(307)作为一个独立的部件通过空套、卡接、插接、固定连接、前后限位或者左右限位的方式安装在转轴上。

作为优选，固定件(307)通过前后延伸的延伸部与功能扩展件固定连接。

作为优选，固定件和限位件之间通过定位销、定位孔、定位凹槽或定位凸起配合以实现限位件能够绕相对固定的转动中心转动。

作为优选，固定件与转轴融合成一体，即在转轴上安装设置功能扩展件，在转轴上直接设置定位销或定位孔以转动设置限位件并实现限位件能够绕相对固定的转动中心转动。

作为优选，固定件与功能扩展件融合成一体，即功能扩展件安装设置在转轴上，功能扩展件上设有定位销、定位孔、定位凸起或定位凹槽以转动设置限位件并实现限位件能够绕相对固定的转动中心转动。

作为优选，所述限位件(308)为一摆杆，摆杆的两端分别与左右两个支撑骨架限位配合连接，摆杆中间通过定位孔、定位销、定位凸起或定位凹槽安装在固定件上。

作为优选，限位件的两个端部分别通过销轴与左右两个支撑骨架活动连接以实现限位配合并能够摆动。

作为优选，左右两个支撑骨架的内侧端均设有限位凹槽(10131)，限位件将其端部容置在限位凹槽(10131)内以实现限位配合并能够前后摆动。

作为优选，限位凹槽呈三角形，三角形的尖端与限位件的端部相配合，三角形的底边部为敞口以供限位件在一定范围内摆动。

作为优选，限位件为一齿轮，左右两个支撑骨架的内侧端面设有传动齿，该传动齿与上述限位件啮合传动。

作为优选，传动齿呈环形或扇形分布。

作为优选，功能扩展件包括装饰灯、照明灯、显示屏、支撑脚、操控杆、扶手杆或者座椅。

作为优选，功能扩展件呈杆状、板状或盒状。

作为优选，功能扩展件包括上壳体(305)和下壳体(309)的组合成盒体，上壳体(305)、下壳体(309)和固定件(307)固定连接，上壳体(305)上安装有显示组件(304)和透明盖板(306)。

作为优选，在盒体的左右两侧设有开口以便于左右两个支撑骨架的内侧端伸入盒体内，支撑骨架的筒体被该盒体部分覆盖或者全部覆盖。

作为优选，功能扩展件靠近地面的一侧安装有向地面投光的装饰灯或照明灯。

一种人机互动体感车，包括如上所述的车体。

一种人机互动体感车，包括如上所述的车体，其中，支撑骨架(101)的脚踏部位(1011)下方设有阻挡件(106)、传感器支架(107)和传感器(108)，传感器(108)通过传感器支架(107)安装在支撑骨架(101)上，支撑骨架(101)的脚踏部位(1011)上方设有脚踏板(103)，支撑骨架(101)的脚踏部位(1011)上开有通孔(1012)，脚踏板(103)经由该通孔(1012)与阻挡件(106)连接从而能够带动阻挡件(106)触发传感器(108)。

本发明由于采用了以上的技术方案，在车体的左右脚踏部位做相对转动或运动时，设置在左右脚踏部位中间的功能扩展件能够相对于地面保持一个相对稳定的定位，例如整体始终保持水平或者固定角度或固定高度，不会上下晃动或移动影响该功能扩展件的功能实现或使用效果。

附图说明

图1为本发明人机互动体感车的爆炸图。

图2为本发明人机互动体感车车体的立体图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为本发明人机互动体感车车体的立体图(底部向上)。

图5为本发明人机互动体感车车体的爆炸图(底部向上)。

图6为本发明人机互动体感车的俯视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。

本发明为了表述方便，以与人机互动体感车直行方向平行的水平方向为前后方向，以与人机互动体感车直行方向垂直的水平方向为左右方向，以与人机互动体感车直行方向垂直的竖直方向为上下方向，人机互动体感车的中心位置为内，人机互动体感车的两侧车轮位置为外。

如图1、图6所示的一种人机互动体感车，包括车体及其车体两侧的车轮201，车体包括左右相对设置的两个支撑骨架101，支撑骨架101上设有承载使用者的脚踏部位1011，两个支撑骨架101的外侧端分别设置车轮201，两个支撑骨架101的内侧端通过转动机构实现转动连接，左右两个支撑骨架101之间设有功能扩展件，所述转动机构为一转轴301，功能扩展件安装在转轴301上并相对地面不动。

如图1、图2所示，本实施例中，支撑骨架101的脚踏部位1011下方设有控制器、电源4、阻挡件106、传感器支架107和传感器108，传感器108通过传感器支架107安装在支撑骨架101上，支撑骨架101的脚踏部位1011上方设有脚踏板103，支撑骨架101的脚踏部位1011上开有通孔1012，脚踏板103经由该通孔1012与阻挡件106连接从而能够推动阻挡件106触发传感器108。

本实施例中，支撑骨架101的上方和下方分别固定有顶盖102和底盖109，上述控制器、电源4、阻挡件106、传感器支架107和传感器108等部件设置在支撑骨架101和底盖109之间，上述顶盖102主要起装饰和遮盖作用。在其他实施方式中，支撑骨架101和顶盖102可以一体成型，兼具承重、装饰和遮盖作用。在支撑骨架101、顶盖102、底盖109和/或功能扩展件上安装有若干个灯光组件105、110或显示组件。脚踏板103上面装有脚垫104。车轮201通过压块202安装在支撑骨架101上。

所述显示组件可以是数码管、LED灯或显示屏等显示元件。所述灯光组件一般包括灯源和灯罩，灯源可以是灯珠、灯带、灯管等中的一种或多种，灯罩的颜色可以是透明、彩色或者多色交替图案等，灯罩形状可以是长条形、平板形、弧面形、多面体形、凹凸棱状或者格栅状等，灯罩可以通过粘合、卡接、套接、铆接、复合或紧固件紧固等方式固定在支撑骨架或者其他外观件上，灯罩也可以与支撑骨架或者其他外观件一体成型。灯光组件和显示组件可用于照明、显示、装饰、警示、识别或故障指示等功能。

本实施例中，所述灯光组件如装饰灯、照明灯安装在所述功能扩组件靠近地面一侧位置，且光源朝向地面；可以理解，灯光组件也可以安装在所述功能组件远离地面一侧，光源朝向地面。

如图3、图4、图5所示，本实施例中，所述支撑骨架101的内侧端设有用于插设转轴301的筒体1013，转轴301和筒体1013之间设有轴承302或轴套。

所述转轴301的横截面外形优选是圆形的，以方便转动结构的设置；但也可以是方形、矩形、多边形等异形截面形状，利用现有技术中已知的方法将这些异形截面的转轴与轴承内圈和轴套配合，同样可以实现左右两个支撑骨架的转动连接。

所述转轴301优选是空心轴，以方便穿设导线。但是，在条件允许的情形下，转轴也可以不是空心轴，例如其上设有供导线穿行的局部孔或槽。

所述转轴301可以是一端与一侧支撑骨架固定，另一端与另一侧支撑骨架呈转动连接；也可以是，转轴301的两端分别与相应侧的支撑骨架呈转动连接。所述转轴301的轴线和两个车轮201的转动轴线为同一转动轴线，即三轴共线。

所述筒体1013优选与支撑骨架一体成型，以保证较高的支撑强度和可靠性；但也可以是筒体1013通过紧固件、焊接、铆接、卡接、插接等已知的方式固定在支撑骨架上，只要能够保证支撑强度即可；在其他实施方式中，筒体1013也可以是以轴承外圈、轴承座等其他形式呈现。并且可知，筒体1013的轴孔应当与转轴插入端形状、轴承外圈形状或者轴承座形状相配合。在筒体1013的外侧设有用于限制转轴、轴承或者轴套等轴向移动的卡圈303、凸缘、凹槽、定位销或者定位块等，它们可以固定或定位在筒体、转轴、轴承、轴套或其他任何便于固定或定位的部件上。

本实施例中，左右两个支撑骨架101之间设有对两者之间的最大转动角度进行限位的限位轴310，限位轴310的一端固定在一个支撑骨架的筒体上，另一端与另一支撑骨架的筒体限位配合，该另一支撑骨架的筒体上开设有与所述限位轴对应的限位槽10132，并通过限位轴与限位槽间的配合来限制左右两个支撑骨架之间的最大转动角度，可以理解的，所述限位槽为弧状结构。

上述支撑骨架可通过一体成型、焊接、铆接、紧固件固定等方式成型。所述支撑骨架的形状不限，可为刚性板状结构，也可为刚性轴、刚性框架或刚性壳体等结构，所述支撑骨架至少具有一作为脚踏部位的刚性板部、一用于连接车轮的外侧刚性连接部和一用于连接转轴的内侧刚性连接部。支撑骨架可以是金属、硬质塑料、复合增强材料等任何具有刚性支撑性能的材料制成。在本实施例中，所述支撑骨架为板状结构。进一步地，所述支撑骨架远离地面的一侧设置脚踏部位，支撑骨架的脚踏部位下方设有传感器，传感器通过传感器支架安装在支撑骨架上。

所述传感器包括陀螺仪、感应开关和加速度传感器。由于实际应用中，为使得整个装置内部元件模组化，因此加速度传感器和陀螺仪设置于同一块电路板上。控制器电性连接多个传感器、电源和车轮的轮毂电机，控制器根据传感器传输的感测信号控制相应的轮毂电机驱动相应的车轮转动。

感应开关感应使用者是否站立于体感车上以开启或关闭车辆，控制器接收感应开关的感测信号(即开启或关闭信号)以控制轮毂电机是否工作，控制器接收加速度传感器和陀螺仪的感测信号以控制轮毂电机是否改变状态。本实施例中，感应开关为红外光电传感器，在其它实施方式中，感应开关可为微波感应开关、超声波感应开关、霍尔开关、接近开关或其它任何能实现相同功能的感应开关。在本实施例中，当使用者踩上踏板后，阻挡件会阻挡红外光电传感器的红外感应区，红外光电传感器因此开启，控制器接收到感应开关发出的开启信号，因此驱动轮毂电机进行工作。在其他实施方式中，感应开关也可以是不需要机械触发结构的感应开关，例如压力传感器、人体红外线感应开关等，也可以是遥控启动等，这样就不需要设置阻挡件、脚踏板和支撑骨架上的通孔，车体结构更加简化。

所述车轮通过车轮轴与车体转动连接可以有多种方式，例如一种具体实施方式是：车轮与车轮轴固定连接，车轮轴与车体转动连接；例如另一种实施方式也可以是：车轮轴与车体固定连接，而车轮与车轮轴转动连接。一般优选，车轮的车轮轴通过固定座与支撑骨架连接。在一种实施方式中，固定座为一轴承座，通过该轴承座实现车轮轴与车体的支撑骨架转动连接。在另一种实施方式中，固定座包括一压块和与该压块配合夹持车轮轴的底座，该底座与车体的支撑骨架固定连接或一体成型，通过该压块和底座实现车轮轴与支撑骨架的固定连接。还有一种实施方式中，所述车轮轴一端与车轮相连接，另一端连接固定座，所述固定座再与支撑骨架固定连接。这样，所述车轮可与所述车轮轴固定座相连接之后再组装到支撑骨架上去，从而便于支撑骨架与车轮之间的模块化组装。

为了实现转轴上的功能扩展件相对地面不动，可以有多种方式：

一种是利用不倒翁原理，将功能扩展件的重心下沉，使其重心尽可能的低于转轴的轴线，也可以通过配重实现，但是这样的形式功能扩展件的使用范围很有限，并且在体感车行驶振动时仍无法完全避免功能扩展件的晃动。

再一种是在功能扩展件上安装自平衡装置，这样就需要在支撑骨架、转轴或功能扩展件上再安装电机或类似动力源以实施平衡补偿，这样结构复杂、成本很高。

还有一种是采用机械定位结构，例如图3、图5所示，该转轴301上设置有一固定件307和一能够摆动或转动的限位件308，该限位件308安装在固定件307上且其摆动或转动所处的平面与所述转轴301的轴线平行，该限位件308的左右两侧分别与左右两个支撑骨架101的内侧端限位配合，所述功能扩展件固定或一体成型在固定件307上。这样，因为限位件的左右两侧分别被左右两个支撑骨架限位，所以限位件及其连接的固定件相对于整个车体来说是受限不动的，即基本相对于地面是水平的，避免了功能扩展件随意活动或晃动；当左右两个支撑骨架产生相对转动时，限位件在左右两侧的支撑骨架的带动下产生摆动，这样，左右两个支撑骨架的转动位移差异被转化为限位件的摆动或转动，同时保证了限位件的转动轴线相对居中不动，即保证了固定件及功能扩展件不会随左右支撑骨架相对转动而活动。

这里所述的功能扩展件相对地面不动并非绝对意义的固定不动，而是在限位件308的限位作用下，功能扩展件产生相对于支撑骨架微小幅度的位移，相较左右两个支撑骨架相对转动的位移小得多，因而可视为功能扩展件相对于地面不动。

当左右两个支撑骨架产生相对转动时，功能扩展件产生相对微小幅度位移，限位件308围绕转动中心摆动或转动，摆动和转动的范围基本处于同一平面内。此处所述同一平面不同于几何定义的同一平面，而是指在功能扩展件微小位移带动下，限位件308绕转动中心的转动平面略有微小位移，视为限位件308摆动和转动的范围基本处于同一平面。

上述机械定位结构中，固定件307的作用至少有三个：一是用于连接转轴，二是用于固定功能扩展件，三是为限位件提供摆动或转动的中心。至于固定件的具体形式可以有多种：一种实施方式，该固定件307作为一个独立的部件通过空套、卡接、插接、固定连接、前后限位或者左右限位的方式安装在转轴上，例如图5所示，该固定件307具有通孔以便于套设在转轴上，具有前后延伸的延伸部以便于固定功能扩展件，具有定位销以便与限位件上的定位孔配合提供限位件的转动中心；其中，所述通孔可以是具有完整孔形，也可以是大部分孔形(例如，两抱臂形成的孔形)只要能够设置在转轴上即可，所述延伸部也还可以左右延伸或者上下延伸只要能够固定功能扩展件即可，为了提供限位件的转动中心，固定件和限位件之间可以通过定位孔和定位销配合实现，也可以通过定位凹槽和定位凸起配合实现，还可以是其他已知的能够实现的形式；另一种实施方式中，该固定件与转轴融合成一体，即在转轴上通过空套、卡接、销接、直接固定或者间接固定等方式安装设置功能扩展件，在转轴上直接设置定位销或定位孔以便于转动设置限位件并提供摆动或转动的中心；还有一种实施方式中，该固定件与功能扩展件融合成一体，即功能扩展件通过空套、卡接、销接、直接固定、间接固定或者限位等方式安装设置在转轴上，功能扩展件上设有定位销、定位孔、定位凸起或定位凹槽以转动设置限位件并提供摆动或转动的中心。

所述限位件308的作用至少有两个：一是通过两侧分别与左右支撑骨架限位连接以保证限位件、固定件及功能扩展件在左右支撑骨架没有相对转动的情况下能够相对固定不动；二是通过绕转动中心摆动或者转动以保证限位件、固定件及功能扩展件在左右支撑骨架产生相对转动的情况下能够保持相对固定不动。限位件的具体形式可以有多种：一种实施方式，限位件为一摆杆，例如图5所示，摆杆的两端分别与左右支撑骨架限位配合连接，摆杆中间通过定位孔、定位销、定位凸起或定位凹槽安装在固定件上；其中，左右两个支撑骨架的内侧端均设有限位凹槽10131，限位件将端部容置在限位凹槽10131内以实现限位配合并能够前后摆动；在另一变形结构中，限位件的两个端部分别通过销轴与左右两个支撑骨架活动连接以实现限位配合并能够摆动,例如限位件的左侧端部设有上下方向延伸的一销轴，该销轴与设在左侧支撑骨架上的弧形孔插接配合实现活动连接，限位件的右侧端部设有上下方向延伸的另一销轴，该销轴与设在右侧支撑骨架上的弧形孔插接配合实现活动连接，这样，左右支撑骨架产生相对转动时，通过销轴带动限位件前后摆动，显而易见地也可以是，左侧支撑骨架上设有上下方向延伸的一销轴，该销轴与设在限位件上的一弧形孔插接配合实现活动连接，右侧支撑骨架上设有上下方向延伸的另一销轴，该销轴与设在限位件上的另一弧形孔插接配合实现活动连接，在其他实施方式中，上述弧形孔还可以是腰形孔、扇形孔或半圆孔等具有一侧弧形导向面的各种孔，上述销轴还可以是滚柱、滚轮等；在上述限位凹槽结构中，限位凹槽靠近支撑骨架的内侧端面的开口大，限位凹槽远离支撑骨架的内侧端面的凹槽深处小，即该限位凹槽呈类三角形，三角形的尖端与限位件的端部相配合，三角形的底边部为敞口以供限位件在一定范围内摆动。另一种实施方式，限位件为一齿轮，左右两个支撑骨架的内侧端面设有传动齿，该传动齿呈环形或扇形分布，该传动齿与上述限位件啮合传动。相对来说，采用摆杆限位结构制造和组装更加容易，成本更低，采用齿轮限位结构制造和组装精度要求更高，成本更高。

根据使用需求，所述功能扩展件具体应用在该人机互动体感车上，可以设置为一个零件，也可以设置为拆分式的多个零件装配而成的结构。具体可以是装饰灯、照明灯或者显示屏等，也可以在该功能扩展件上加设支撑脚、操控杆、扶手杆、座椅或者其他可拆装的附件，还可以在通过该功能扩展件连接其他车辆或附属设备，以进一步扩展该人机互动体感车的其它辅助功能，实现对平衡车整车结构的充分开发及利用，进一步满足人们对于人机互动运动装置的使用需求。甚至，还可以将体感车的控制器、电源等原先设置在支撑骨架下方的部分部件安装至功能扩展件中。功能扩展件的结构形状可以是多种多样的，可以是杆状、板状或盒状等，在本实施例中，如图5所示，功能扩展件包括上壳体305和下壳体309，上壳体305、下壳体309和固定件307固定连接，上壳体305上安装有显示组件304和透明盖板306。所述上壳体305和下壳体309组合成盒体，在盒体的左右两侧设有开口以便于左右两个支撑骨架的内侧端伸入盒体内，支撑骨架的筒体部分被该盒体部分覆盖或者全部覆盖。本实施例中，顶盖102和底盖109遮盖上述盒体的开口部以避免灰尘和水进入，在其他实施方式中，顶盖102、底盖109、上壳体305和下壳体309之间可以设置密封结构以封闭空隙，例如密封圈、封闭套、遮盖布等结构。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种人机互动体感车的车体，包括左右相对设置的两个支撑骨架(101)，支撑骨架(101)上设有承载使用者的脚踏部位(1011)，两个支撑骨架(101)的外侧端分别设置车轮(201)，两个支撑骨架(101)的内侧端通过转动机构实现转动连接，左右两个支撑骨架(101)之间设有功能扩展件，其特征在于，所述转动机构为一转轴(301)，所述转轴(301)上设置有一固定件(307)和一能够摆动或转动的限位件(308)，该限位件(308)安装在固定件(307)上且其摆动或转动所处的平面与所述转轴(301)的轴线平行，该限位件(308)的左右两侧分别与左右两个支撑骨架(101)的内侧端限位配合，所述功能扩展件固定或一体成型在固定件(307)上。

2.根据权利要求1所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，固定件(307)作为一个独立的部件通过空套、卡接、插接、固定连接、前后限位或者左右限位的方式安装在转轴上。

3.根据权利要求1所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，固定件(307)通过前后延伸的延伸部与功能扩展件固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，固定件和限位件之间通过定位销、定位孔、定位凹槽或定位凸起配合以实现限位件能够绕相对固定的转动中心转动。

5.根据权利要求1所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，固定件与转轴融合成一体，即在转轴上安装设置功能扩展件，在转轴上直接设置定位销或定位孔以转动设置限位件并实现限位件能够绕相对固定的转动中心转动。

6.根据权利要求1所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，固定件与功能扩展件融合成一体，即功能扩展件安装设置在转轴上，功能扩展件上设有定位销、定位孔、定位凸起或定位凹槽以转动设置限位件并实现限位件能够绕相对固定的转动中心转动。

7.根据权利要求1所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，所述限位件(308)为一摆杆，摆杆的两端分别与左右两个支撑骨架限位配合连接，摆杆中间通过定位孔、定位销、定位凸起或定位凹槽安装在固定件上。

8.根据权利要求7所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，限位件的两个端部分别通过销轴与左右两个支撑骨架活动连接以实现限位配合并能够摆动。

9.根据权利要求7所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，左右两个支撑骨架的内侧端均设有限位凹槽(10131)，限位件将其端部容置在限位凹槽(10131)内以实现限位配合并能够前后摆动。

10.根据权利要求9所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，限位凹槽呈三角形，三角形的尖端与限位件的端部相配合，三角形的底边部为敞口以供限位件在一定范围内摆动。

11.根据权利要求1所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，功能扩展件包括上壳体(305)和下壳体(309)的组合成盒体，上壳体(305)、下壳体(309)和固定件(307)固定连接，上壳体(305)上安装有显示组件(304)和透明盖板(306)。

12.根据权利要求11所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，在盒体的左右两侧设有开口以便于左右两个支撑骨架的内侧端伸入盒体内，支撑骨架的筒体被该盒体部分覆盖或者全部覆盖。

13.根据权利要求1所述的一种人机互动体感车的车体，其特征在于，功能扩展件靠近地面的一侧安装有向地面投光的装饰灯或照明灯。

14.一种人机互动体感车，其特征在于，包括如权利要求1至13中任一项所述的车体。

15.一种人机互动体感车，其特征在于，包括如权利要求1至13中任一项所述的车体，其中，支撑骨架(101)的脚踏部位(1011)下方设有阻挡件(106)、传感器支架(107)和传感器(108)，传感器(108)通过传感器支架(107)安装在支撑骨架(101)上，支撑骨架(101)的脚踏部位(1011)上方设有脚踏板(103)，支撑骨架(101)的脚踏部位(1011)上开有通孔(1012)，脚踏板(103)经由该通孔(1012)与阻挡件(106)连接从而能够带动阻挡件(106)触发传感器(108)。