CN108349558A - 自平衡载具 - Google Patents

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Abstract

提供了用于使用一个或多个辅助支撑构件(406)向载具(400)提供稳定性的系统、方法和设备，所述一个或多个辅助支撑构件在所述载具(诸如所述载具的侧边)上。所述辅助支撑构件(406)可以远离所述载具主体(402)伸展以接近和/或触及支撑面，并且提供稳定性以及在一些情况下提供附加的向心力以促进所述载具的转向。所述辅助支撑构件(406)还可以朝向所述载具缩回。

Description

自平衡载具
背景技术
载具是能够将物体从一点运输至另一点的移动机器。载具可以在诸如商业、个人或娱乐环境等各种环境中使用。载具通常包括一种形式的移动力，诸如引擎(例如，内燃机、压缩气体马达或电动马达)，引擎可以允许载具从一点向另一点位移或平移。这样的移动力可以包括用以提供所需动能的功率源，此外还包括使载具能够控制运动的特征，诸如制动及转向系统。
载具的示例包括两轮载具、三轮载具和四轮载具。两轮载具通常具有两个轮，每个轮均与诸如道路等支撑面相接触。三轮载具通常具有三个轮，每个轮均与支撑面相接触，而四轮载具通常具有四个轮，每个轮均与支撑面相接触。
两轮载具可以包括移动力，诸如引擎。或者，两轮载具可以不包括引擎，但可以由用户自供能——这样的两轮载具可以是自行车。两轮载具可以包括其他支持可靠使用的组件，诸如自平衡特征，自平衡特征使两轮载具能够在用户作出很少努力或不努力的情况下在支撑面上平衡。至少部分地由于两轮载具相对于四轮载具具有改进的机动性、功率消耗、大小和灵活性，所以两轮载具可以广泛用于载人运输或无人运输中以供公共、军事和娱乐使用。
发明内容
尽管存在两轮载具，但这里指出的是与当前可用的两轮载具有关的各种非限制性问题。两轮载具的安全性是长久以来尚未解决的问题。例如，如果两轮载具以高速进入急转弯，它可能歪倒或翻倒。如果这样的两轮载具包括自平衡设备，那么如果倾斜角度超过相对于重力加速度矢量的阈值，则该自平衡设备可能失效。又例如，一些两轮载具具有在该两轮载具作业时起作用的自平衡设备，这在该两轮载具处于停放状态下时造成能量浪费。为了提高两轮载具(包括自平衡两轮载具和传统两轮载具)的稳定性，可以期望在该载具可能失去稳定性时接收辅助支撑。本申请提供了用于通过在载具的侧边上提供至少两个辅助支撑构件来向所述两轮载具提供稳定性的系统和方法。在一些情况下，自平衡载具的平衡或自平衡设备或构件，诸如自平衡两轮载具的控制力矩陀螺仪(control moment gyroscope，CMG)、飞轮或移位配重，可能由于机械故障而失效。在这样的情形下，所述辅助支撑构件可以远离所述载具主体伸展以与地面相接触而有助于该载具的稳定性。
在其他情况下，如果所述载具正在高速下进行锐角转向，则所述平衡构件可能到达提供稳定性的极限。在这种情况下，所述辅助支撑构件可以远离所述载具主体伸展、有助于该载具的稳定性并施加附加的向心力来协助转向。当所述自平衡载具静止时，所述辅助支撑构件也可以是有用的。例如，当所述载具停放时，所述辅助支撑构件可以伸展以支撑该载具，以便节省功率消耗。在所述平衡构件复原或所述载具恢复至使该载具能够自平衡的正常定向之后，所述辅助支撑构件可以朝向所述载具缩回。
本申请还提供了用于向传统两轮载具提供辅助稳定性的系统和方法。至少两个辅助支撑构件可以提供于所述两轮载具的侧边上，并且如果该载具地面的倾斜度超过相对于重力加速度矢量的预定值，则所述至少两个辅助支撑构件可以伸展以触及地面。在所述载具恢复至正常定向之后，所述辅助支撑构件可以朝向该载具缩回。
在本申请的一方面，一种自平衡载具可以包括：载具主体，所述载具主体具有纵轴；至少两个轮，所述两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个可以被配置用于相对于支撑面来支撑所述载具主体；至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件可以彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；至少一个平衡构件，所述至少一个平衡构件耦合至所述载具主体，其中所述平衡构件可以促进所述载具主体相对于所述支撑面的自平衡；以及控制器，所述控制器与所述至少两个辅助支撑构件和所述至少一个平衡构件相通信，其中所述控制器可以包括一个或多个计算机处理器，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于基于所述载具的操作状态或其变化来命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，所述操作状态可以选自包括以下各项的组：所述至少一个平衡构件的操作状态和所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向，从而使所述载具主体相对于所述支撑面稳定。
在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于检测所述载具的操作状态或其变化。在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的操作状态可以是作业状态、故障状态或非作业状态。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的分离侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的相对侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以相对于所述纵轴相对地定向。
在一些实施方式中，当所述至少两个辅助支撑构件不与所述支撑面相接触时，所述平衡构件可以促进所述载具主体相对于所述支撑面的平衡。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助履带可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个可以包括伸缩杆。在一些实施方式中，所述伸缩杆可以是液压可缩回杆。备选地，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个可以包括可折叠杆。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的状态可以指示所述平衡构件正处于故障状态或非作业状态下，并且其中所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于在所述平衡构件处于所述故障状态或非作业状态下时，命令所述至少两个辅助支撑构件远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于命令所述至少两个辅助支撑构件从所述载具主体伸展基本相同的长度。在一些实施方式中，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件可以与所述至少两个轮共面。备选地，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以与所述至少两个轮共面。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于根据所述载具主体相对于所述支撑面的倾斜度来确定所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度。在一些实施方式中，当所述载具正在转向时，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度可以不同。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的状态可以指示所述平衡构件正处于作业状态下，并且所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于(i)检测所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向，以及(ii)在所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向到达预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述预定的定向阈值可以是30度。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于在所述载具主体的定向达到所述预定的定向阈值之前，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于恰在所述载具主体的定向达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于在所述载具主体的定向已经达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以将所述载具主体恢复至小于所述预定的定向阈值的定向。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于在所述载具主体恢复至所述小于所述预定的定向阈值的定向之后，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括控制力矩陀螺仪(CMG)。在一些实施方式中，所述CMG的操作状态可以基于所述CMG相对于所述载具主体的转动框架角(gimbal angle)是否到达预定的转动框架角限制来确定。在一些实施方式中，所述预定的转动框架角限制可以是±45度。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括飞轮。在一些实施方式中，所述飞轮的操作状态可以基于所述飞轮的角旋转速度是否到达预定的角旋转速度限制来确定。在一些实施方式中，所述预定的角旋转速度限制可以是5000rpm。
在一些实施方式中，所述至少一个自平衡构件可以包括移位配重。在一些实施方式中，所述移位配重在与所述载具主体的纵轴基本上垂直的横穿方向上可以是可移动的。在一些实施方式中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达滑动末端来确定。在一些实施方式中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达所述块滑动所在的滑杆上的预定位置来确定。在一些示例中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达或超过距所述滑动末端小于所述滑杆长度的20％的位置来确定。
在一些实施方式中，所述自平衡载具还可以包括马达，所述马达向所述载具主体提供平移运动。在一些实施方式中，所述马达是内燃机。备选地，所述马达可以是电动马达。在一些实施方式中，所述马达可以可操作地耦合至所述至少两个轮中的至少一个。备选地，所述马达可以可操作地耦合至所述至少两个轮。在一些实施方式中，所述至少两个轮可以可操作地彼此耦合。
在一些实施方式中，所述至少两个轮中的至少一个可以是可转向的。备选地，所述至少两个轮可以是可转向的。在一些实施方式中，所述至少两个轮可以是独立地可转向的。备选地，所述至少两个轮可以是协同地可转向的。
在一些实施方式中，当所述载具主体正在相对于所述支撑面移动时，所述平衡构件可以向所述载具主体提供自平衡。在一些实施方式中，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件可以向所述载具主体提供自平衡。备选地，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件可以不向所述载具主体提供自平衡。
在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于在所述载具主体相对于所述支撑面静止时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于在所述载具主体已经相对于所述支撑面从静止状态转变为移动状态时，命令所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于检测所述载具主体何时能够借助于所述平衡构件而自平衡，并且在所述载具主体能够自平衡时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于检测所述载具主体相对于所述支撑面的速度或其变化何时超过阈值，并且在所述载具主体的所述速度或其变化超过所述阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。在一些实施方式中，所述阈值速度可以是10km/小时。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于检测所述载具相对于所述支撑面的速度或其变化，并且在所述载具主体的所述速度或其变化低于阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述阈值可以是10km/小时。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括多个平衡构件。在一些实施方式中，所述多个平衡构件可以包括第一平衡构件，所述第一平衡构件与第二平衡构件相邻。在一些实施方式中，所述第一平衡构件可以沿着与所述纵轴正交的轴线与所述第二平衡构件相邻。备选地，所述第一平衡构件可以沿着所述纵轴与所述第二平衡构件相邻。在一些实施方式中，所述第一平衡构件和第二平衡构件包括以相反方向旋转的块。
在一些实施方式中，所述自平衡载具还可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个上。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括接近度传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度。在一些实施方式中，所述接近度传感器可以安置在所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括应力传感器，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述应力传感器可以安置在辅助轮的轴上，所述辅助轮位于所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处，所述辅助轮可以被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
在本申请的另一方面，一种载具可以包括：载具主体，所述载具主体具有纵轴；至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个可以被配置用于相对于支撑面来支撑所述载具主体；至少一个传感器，所述至少一个传感器可以测量所述载具主体相对于所述支撑面的倾斜度及其变化；至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件可以彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及控制器，所述控制器可操作地耦合至所述至少两个辅助支撑构件和所述至少一个传感器，其中所述控制器可以包括一个或多个计算机处理器，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于基于所述载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度或其变化来命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回。
在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于从所述至少一个传感器接收信号，所述信号可以指示所述倾斜度或其变化。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的分离侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的相对侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以相对于所述纵轴相对地定向。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少一个传感器可以包括陀螺仪，所述陀螺仪测量所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度或其变化。在一些实施方式中，所述载具还可以包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。在一些实施方式中，所述至少一个传感器可以与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
在一些实施方式中，所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于在所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度超过预定的阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展。在一些实施方式中，所述预定的阈值可以是30度。在一些实施方式中，所述倾斜度可以包括随时间变化的倾斜度。
在本申请的另一方面，一种用于操作自平衡载具的方法可以包括：(a)监测与支撑面相邻的所述自平衡载具的操作状态，其中所述自平衡载具可以包括(i)载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个可以相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件可以彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，并且其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及(iv)至少一个平衡构件，所述至少一个平衡构件耦合至所述载具主体，其中所述平衡构件可以促进所述载具主体相对于所述支撑面的自平衡，并且其中所述操作状态可以选自包括以下各项的组：所述至少一个平衡构件的状态和所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向；以及(b)基于所述载具的操作状态或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，从而使所述载具主体相对于所述支撑面稳定。
在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述自平衡载具的操作状态或其变化。在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的操作状态可以是作业状态、故障状态或非作业状态。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的分离侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的相对侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以相对于所述纵轴相对地定向。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以相对于所述纵轴相对地定向。
在一些实施方式中，当所述至少两个辅助支撑构件不与所述支撑面相接触时，所述平衡构件可以促进所述载具主体相对于所述支撑面的平衡。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助履带可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个可以包括伸缩杆。在一些实施方式中，所述伸缩杆可以是液压可缩回杆。备选地，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个可以包括可折叠杆。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的状态可以指示所述平衡构件正处于故障状态或非作业状态下，并且其中所述命令可以包括在所述平衡构件处于所述故障状态或非作业状态下时，命令所述至少两个辅助支撑构件远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述命令可以包括命令所述至少两个辅助支撑构件从所述载具主体伸展基本相同的长度。在一些实施方式中，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件可以与所述至少两个轮共面。备选地，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以与所述至少两个轮共面。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在所述命令之前，根据所述载具主体相对于所述支撑面的倾斜度来确定所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度。在一些实施方式中，当所述载具正在转向时，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度可以不同。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的状态可以指示所述平衡构件正处于作业状态下，并且所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于(i)检测所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向，以及(ii)在所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向到达预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述预定的定向阈值可以是30度。在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体的定向达到了所述预定的定向阈值之前，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述命令可以包括恰在所述载具主体的定向达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述命令可以包括在所述载具主体的定向已经达到了所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述命令可以包括命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以将所述载具主体恢复至小于所述预定的定向阈值的定向。在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体恢复至所述小于所述预定的定向阈值的定向之后，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括控制力矩陀螺仪(CMG)。在一些实施方式中，所述CMG的操作状态可以基于所述CMG相对于所述载具主体的转动框架角是否到达预定的转动框架角限制来确定。在一些实施方式中，所述预定的转动框架角限制可以是±45度。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括飞轮。在一些实施方式中，所述飞轮的操作状态可以基于所述飞轮的角旋转速度是否到达预定的角旋转速度限制来确定。在一些实施方式中，所述预定的角旋转速度限制可以是5000rpm。
在一些实施方式中，所述至少一个自平衡构件可以包括移位配重。在一些实施方式中，所述移位配重在基本上与所述载具主体的纵轴垂直的横穿方向上可以是可移动的。在一些实施方式中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达滑动末端来确定。在一些实施方式中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达所述块滑动所在的滑杆上的预定位置来确定。在一些示例中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达或超过距所述滑动末端小于所述滑杆长度的20％的位置来确定。
在一些实施方式中，所述自平衡载具还可以包括马达，所述马达向所述载具主体提供平移运动。在一些实施方式中，所述马达是内燃机。备选地，所述马达可以是电动马达。在一些实施方式中，所述马达可以可操作地耦合至所述至少两个轮中的至少一个。备选地，所述马达可以可操作地耦合至所述至少两个轮。在一些实施方式中，所述至少两个轮可以可操作地彼此耦合。
在一些实施方式中，所述至少两个轮中的至少一个可以是可转向的。备选地，所述至少两个轮可以是可转向的。在一些实施方式中，所述至少两个轮可以是独立地可转向的。备选地，所述至少两个轮可以是协同地可转向的。
在一些实施方式中，当所述载具主体正在相对于所述支撑面移动时，所述平衡构件可以向所述载具主体提供自平衡。在一些实施方式中，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件可以向所述载具主体提供自平衡。备选地，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件可以不向所述载具主体提供自平衡。
在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体相对于所述支撑面静止时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体已相对于所述支撑面从静止状态转变为移动状态时，命令所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述载具主体何时能够借助于所述平衡构件而自平衡，并且所述命令可以包括在所述载具主体能够自平衡时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述载具主体相对于所述支撑面的速度或其变化何时超过阈值，并且所述命令可以包括在所述载具主体的所述速度或其变化超过所述阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。在一些实施方式中，所述阈值速度可以是10km/小时。在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述载具相对于所述支撑面的速度或其变化，并且所述命令可以包括在所述载具主体的所述速度或其变化低于阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述阈值可以是10km/小时。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括多个平衡构件。在一些实施方式中，所述多个平衡构件可以包括第一平衡构件，所述第一平衡构件与第二平衡构件相邻。在一些实施方式中，所述第一平衡构件可以沿着与所述纵轴正交的轴线与所述第二平衡构件相邻。备选地，所述第一平衡构件可以沿着所述纵轴与所述第二平衡构件相邻。在一些实施方式中，所述第一平衡构件和第二平衡构件包括以相反方向旋转的块。
在一些实施方式中，所述自平衡载具还可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个上。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括接近度传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度。在一些实施方式中，所述接近度传感器可以安置在所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在所述命令之前，确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括应力传感器，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述应力传感器可以安置在辅助轮的轴上，所述辅助轮位于所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处，所述辅助轮可以被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述命令可以包括确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
在本申请的另一方面，一种用于操作载具的方法可以包括：(a)监测所述载具的载具主体相对于支撑面的倾斜度或其变化，其中所述载具可以包括(i)所述载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个可以相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少一个传感器，所述至少一个传感器测量相对于重力加速度矢量的倾斜度及其变化，以及(iv)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件可以彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及(b)基于所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回。
在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在(b)之前，从所述至少一个传感器接收信号，所述信号可以指示所述载具主体的所述倾斜度或其变化。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的分离侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的相对侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以相对于所述纵轴相对地定向。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少一个传感器可以包括陀螺仪，所述陀螺仪测量所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度或其变化。在一些实施方式中，所述载具还可以包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。在一些实施方式中，所述至少一个传感器可以与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度超过预定的阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展。在一些实施方式中，所述预定的阈值可以是30度。在一些实施方式中，所述倾斜度可以包括随时间变化的倾斜度。
在本申请的另一方面，一种控制系统可以包括一个或多个计算机处理器，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于实现一种用于操作自平衡载具的方法，所述方法包括：(a)监测与支撑面相邻的所述自平衡载具的操作状态，其中所述自平衡载具可以包括(i)载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个可以相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件可以彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，并且其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及(iv)至少一个平衡构件，所述至少一个平衡构件耦合至所述载具主体，其中所述平衡构件可以促进所述载具主体相对于所述支撑面的自平衡，并且其中所述操作状态可以选自包括以下各项的组：所述至少一个平衡构件的状态和所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向；以及(b)基于所述载具的操作状态或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，从而使所述载具主体相对于所述支撑面稳定。
在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述自平衡载具的操作状态或其变化。在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的操作状态可以是作业状态、故障状态或非作业状态。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的分离侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的相对侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以相对于所述纵轴相对地定向。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以相对于所述纵轴相对地定向。
在一些实施方式中，当所述至少两个辅助支撑构件不与所述支撑面相接触时，所述平衡构件可以促进所述载具主体相对于所述支撑面的平衡。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助履带可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个可以包括伸缩杆。在一些实施方式中，所述伸缩杆可以是液压可缩回杆。备选地，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个可以包括可折叠杆。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的所述状态可以指示所述平衡构件正处于故障状态或非作业状态下，并且其中所述命令可以包括在所述平衡构件处于所述故障状态或非作业状态下时，命令所述至少两个辅助支撑构件远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述命令可以包括命令所述至少两个辅助支撑构件从所述载具主体伸展基本上相同的长度。在一些实施方式中，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件可以与所述至少两个轮共面。备选地，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以与所述至少两个轮共面。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在所述命令之前，根据所述载具主体相对于所述支撑面的倾斜度来确定所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度。在一些实施方式中，当所述载具正在转向时，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度可以不同。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的所述状态可以指示所述平衡构件正处于作业状态下，并且所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于(i)检测所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向，以及(ii)当所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向到达预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述预定的定向阈值可以是30度。在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体的所述定向达到了所述预定的定向阈值之前，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述命令可以包括恰在所述载具主体的所述定向达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述命令可以包括在所述载具主体的所述定向已经达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述命令可以包括命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以将所述载具主体恢复至小于所述预定的定向阈值的定向。在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体恢复至所述小于所述预定的定向阈值的定向之后，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括控制力矩陀螺仪(CMG)。在一些实施方式中，所述CMG的操作状态可以基于所述CMG相对于所述载具主体的转动框架角是否到达预定的转动框架角限制来确定。在一些实施方式中，所述预定的转动框架角限制可以是±45度。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括飞轮。在一些实施方式中，所述飞轮的操作状态可以基于所述飞轮的角旋转速度是否到达预定的角旋转速度限制来确定。在一些实施方式中，所述预定的角旋转速度限制可以是5000rpm。
在一些实施方式中，所述至少一个自平衡构件可以包括移位配重。在一些实施方式中，所述移位配重在基本上与所述载具主体的所述纵轴垂直的横穿方向上可以是可移动的。在一些实施方式中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达滑动末端来确定。在一些实施方式中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达所述块滑动所在的滑杆上的预定位置来确定。在一些示例中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达或超过距所述滑动末端小于所述滑杆长度的20％的位置来确定。
在一些实施方式中，所述自平衡载具还可以包括马达，所述马达向所述载具主体提供平移运动。在一些实施方式中，所述马达是内燃机。备选地，所述马达可以是电动马达。在一些实施方式中，所述马达可以可操作地耦合至所述至少两个轮中的至少一个。备选地，所述马达可以可操作地耦合至所述至少两个轮。在一些实施方式中，所述至少两个轮可以可操作地彼此耦合。
在一些实施方式中，所述至少两个轮中的至少一个可以是可转向的。备选地，所述至少两个轮可以是可转向的。在一些实施方式中，所述至少两个轮可以是独立地可转向的。备选地，所述至少两个轮可以是协同地可转向的。
在一些实施方式中，当所述载具主体正在相对于所述支撑面移动时，所述平衡构件可以向所述载具主体提供自平衡。在一些实施方式中，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件可以向所述载具主体提供自平衡。备选地，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件可以不向所述载具主体提供自平衡。
在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体相对于所述支撑面静止时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体已经相对于所述支撑面从静止状态转变为移动状态时，命令所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述载具主体何时能够借助于所述平衡构件而自平衡，并且所述命令可以包括在所述载具主体能够自平衡时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述载具主体相对于所述支撑面的速度或其变化何时超过阈值，并且所述命令可以包括在所述载具主体的所述速度或其变化超过所述阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。在一些实施方式中，所述阈值速度可以是10km/小时。在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述载具相对于所述支撑面的速度或其变化，并且所述命令可以包括在所述载具主体的所述速度或其变化低于阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述阈值可以是10km/小时。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括多个平衡构件。在一些实施方式中，所述多个平衡构件可以包括第一平衡构件，所述第一平衡构件与第二平衡构件相邻。在一些实施方式中，所述第一平衡构件可以沿着与所述纵轴正交的轴线与所述第二平衡构件相邻。备选地，所述第一平衡构件可以沿着所述纵轴与所述第二平衡构件相邻。在一些实施方式中，所述第一平衡构件和第二平衡构件包括以相反方向旋转的块。
在一些实施方式中，所述自平衡载具还可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个上。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括接近度传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度。在一些实施方式中，所述接近度传感器可以安置在所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在所述命令之前，确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括应力传感器，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述应力传感器可以安置在辅助轮的轴上，所述辅助轮位于所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处，所述辅助轮可以被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述命令可以包括确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
在本申请的另一方面，一种控制系统可以包括一个或多个计算机处理器，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于实现一种用于操作载具的方法，所述方法包括：(a)监测所述载具的载具主体相对于支撑面的倾斜度或其变化，其中所述载具可以包括(i)所述载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个可以相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少一个传感器，所述至少一个传感器测量相对于重力加速度矢量的倾斜度及其变化，以及(iv)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件可以彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及(b)基于所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回。
在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在(b)之前，从所述至少一个传感器接收信号，所述信号可以指示所述载具主体的所述倾斜度或其变化。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的分离侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的相对侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以相对于所述纵轴相对地定向。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少一个传感器可以包括陀螺仪，所述陀螺仪测量所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度或其变化。在一些实施方式中，所述载具还可以包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。在一些实施方式中，所述至少一个传感器可以与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度超过预定的阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展。在一些实施方式中，所述预定的阈值可以是30度。在一些实施方式中，所述倾斜度可以包括随时间变化的倾斜度。
在本申请的另一方面，一种非暂时性计算机可读介质可以包括机器可执行代码，在由一个或多个计算机处理器执行时，所述机器可执行代码实现了一种用于操作自平衡载具的方法，所述方法包括：(a)监测与支撑面相邻的所述自平衡载具的操作状态，其中所述自平衡载具可以包括(i)载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个可以相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件可以彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，并且其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及(iv)至少一个平衡构件，所述至少一个平衡构件耦合至所述载具主体，其中所述平衡构件可以促进所述载具主体相对于所述支撑面的自平衡，并且其中所述操作状态可以选自包括以下各项的组：所述至少一个平衡构件的状态和所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向；以及(b)基于所述载具的操作状态或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，从而使所述载具主体相对于所述支撑面稳定。
在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述自平衡载具的操作状态或其变化。在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的操作状态可以是作业状态、故障状态或非作业状态。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的分离侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的相对侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以相对于所述纵轴相对地定向。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以相对于所述纵轴相对地定向。
在一些实施方式中，当所述至少两个辅助支撑构件不与所述支撑面相接触时，所述平衡构件可以促进所述载具主体相对于所述支撑面的平衡。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助履带可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个可以包括伸缩杆。在一些实施方式中，所述伸缩杆可以是液压可缩回杆。备选地，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个可以包括可折叠杆。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的所述状态可以指示所述平衡构件正处于故障状态或非作业状态下，并且其中所述命令可以包括在所述平衡构件处于所述故障状态或非作业状态下时，命令所述至少两个辅助支撑构件远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述命令可以包括命令所述至少两个辅助支撑构件从所述载具主体伸展基本相同的长度。在一些实施方式中，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件可以与所述至少两个轮共面。备选地，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以与所述至少两个轮共面。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在所述命令之前，根据所述载具主体相对于所述支撑面的倾斜度来确定所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度。在一些实施方式中，当所述载具正在转向时，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度可以不同。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件的所述状态可以指示所述平衡构件正处于作业状态下，并且所述一个或多个计算机处理器可以单独地或共同地被编程用于(i)检测所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向，以及(ii)当所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向到达预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述预定的定向阈值可以是30度。在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体的所述定向达到所述预定的定向阈值之前，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述命令可以包括恰在所述载具主体的所述定向达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述命令可以包括在所述载具主体的所述定向已经达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。备选地，所述命令可以包括命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以将所述载具主体恢复至小于所述预定的定向阈值的定向。在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体恢复至所述小于所述预定的定向阈值的定向之后，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括控制力矩陀螺仪(CMG)。在一些实施方式中，所述CMG的操作状态可以基于所述CMG相对于所述载具主体的转动框架角是否到达预定的转动框架角限制来确定。在一些实施方式中，所述预定的转动框架角限制可以是±45度。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括飞轮。在一些实施方式中，所述飞轮的操作状态可以基于所述飞轮的角旋转速度是否到达预定的角旋转速度限制来确定。在一些实施方式中，所述预定的角旋转速度限制可以是5000rpm。
在一些实施方式中，所述至少一个自平衡构件可以包括移位配重。在一些实施方式中，所述移位配重在基本上与所述载具主体的所述纵轴垂直的横穿方向上可以是可移动的。在一些实施方式中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达滑动末端来确定。在一些实施方式中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达所述块滑动所在的滑杆上的预定位置来确定。在一些示例中，所述移位配重的操作状态可以基于所述移位配重的块是否到达或超过距所述滑动末端小于所述滑杆长度的20％的位置来确定。
在一些实施方式中，所述自平衡载具还可以包括马达，所述马达向所述载具主体提供平移运动。在一些实施方式中，所述马达是内燃机。备选地，所述马达可以是电动马达。在一些实施方式中，所述马达可以可操作地耦合至所述至少两个轮中的至少一个。备选地，所述马达可以可操作地耦合至所述至少两个轮。在一些实施方式中，所述至少两个轮可以可操作地彼此耦合。
在一些实施方式中，所述至少两个轮中的至少一个可以是可转向的。备选地，所述至少两个轮可以是可转向的。在一些实施方式中，所述至少两个轮可以是独立地可转向的。备选地，所述至少两个轮可以是协同地可转向的。
在一些实施方式中，当所述载具主体正在相对于所述支撑面移动时，所述平衡构件可以向所述载具主体提供自平衡。在一些实施方式中，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件可以向所述载具主体提供自平衡。备选地，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件可以不向所述载具主体提供自平衡。
在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体相对于所述支撑面静止时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体已经相对于所述支撑面从静止状态转变为移动状态时，命令所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述载具主体何时能够借助于所述平衡构件而自平衡，并且所述命令可以包括在所述载具主体能够自平衡时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述载具主体相对于所述支撑面的速度或其变化何时超过阈值，并且所述命令可以包括在所述载具主体的所述速度或其变化超过所述阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。在一些实施方式中，所述阈值速度可以是10km/小时。在一些实施方式中，所述监测可以包括检测所述载具相对于所述支撑面的速度或其变化，并且所述命令可以包括在所述载具主体的所述速度或其变化低于阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。在一些实施方式中，所述阈值可以是10km/小时。
在一些实施方式中，所述至少一个平衡构件可以包括多个平衡构件。在一些实施方式中，所述多个平衡构件可以包括第一平衡构件，所述第一平衡构件与第二平衡构件相邻。在一些实施方式中，所述第一平衡构件可以沿着与所述纵轴正交的轴线与所述第二平衡构件相邻。备选地，所述第一平衡构件可以沿着所述纵轴与所述第二平衡构件相邻。在一些实施方式中，所述第一平衡构件和第二平衡构件包括以相反方向旋转的块。
在一些实施方式中，所述自平衡载具还可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个上。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括接近度传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度。在一些实施方式中，所述接近度传感器可以安置在所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在所述命令之前，确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括应力传感器，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述应力传感器可以安置在辅助轮的轴上，所述辅助轮位于所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处，所述辅助轮可以被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述命令可以包括确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述一个或多个传感器可以与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
在本申请的另一方面，一种非暂时性计算机可读介质可以包括机器可执行代码，在由一个或多个计算机处理器执行时，所述机器可执行代码实现了一种用于操作载具的方法，所述方法包括：(a)监测所述载具的载具主体相对于支撑面的倾斜度或其变化，其中所述载具可以包括(i)所述载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个可以相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少一个传感器，所述至少一个传感器测量相对于重力加速度矢量的倾斜度及其变化，以及(iv)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件可以彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及(b)基于所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回。
在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在(b)之前，从所述至少一个传感器接收信号，所述信号可以指示所述载具主体的所述倾斜度或其变化。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的分离侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以耦合至所述载具主体的相对侧。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件可以相对于所述纵轴相对地定向。
在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个可以包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。在一些实施方式中，所述辅助轮可以是可转向的。
在一些实施方式中，所述至少一个传感器可以包括陀螺仪，所述陀螺仪测量所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度或其变化。在一些实施方式中，所述载具还可以包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。在一些实施方式中，所述方法还可以包括，在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。在一些实施方式中，所述至少一个传感器可以与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
在一些实施方式中，所述命令可以包括在所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度超过预定的阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展。在一些实施方式中，所述预定的阈值可以是30度。在一些实施方式中，所述倾斜度可以包括随时间变化的倾斜度。
应当明白，本发明的不同方面可以被单独地、共同地或彼此组合地理解。在此所描述的本发明的各个方面可以被应用于下面阐述的任何特定应用或者任何其他类型的可移动物体。在此对于两轮载具的任何描述均可应用于和用于具有一个轮、三个轮、四个轮或甚至更多个轮的载具。例如，在此对于两轮载具的任何描述均可应用于和用于具有窄轨道宽度的载具。
通过以下详细描述，本申请的附加方面和优点对于本领域的技术人员将会是显而易见的，其中仅示出和描述了本申请的示例性实施方式。如将会实现的那样，本申请可用于其他的和不同的实施方式，且其中的若干细节能够在不偏离本申请的情况下，在各个明显方面进行修改。因此，附图和描述本质上都视为是说明性而非限制性的。
援引并入
本说明书中所提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文，程度如同具体地和个别地指出要通过引用而并入每一单个出版物、专利或专利申请。在通过引用而并入的出版物以及专利或专利申请与本说明书所包含的公开内容相矛盾之处，本说明书旨在取代和/或优先于任何这样的矛盾材料。
附图说明
在所附权利要求书中具体阐述了本发明的新颖特征。通过参考对在其中利用到本发明原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细描述和附图(本文亦称“图”)，将会对本发明的特征和优点获得更好的理解；在附图中：
图1示意性地示出了根据本申请的一些实施方式的具有控制力矩陀螺仪(CMG)作为平衡构件的两轮自平衡载具的示例；
图2示意性地示出了根据本申请的一些实施方式的具有飞轮作为平衡构件的两轮自平衡载具的示例；
图3示意性地示出了根据本申请的一些实施方式的具有移位配重作为平衡构件的两轮自平衡载具的示例；
图4a-图4d示出了根据本申请的一些实施方式的具有辅助支撑构件的两轮自平衡载具的各种示例；
图5示意性地示出了根据本申请的一些实施方式的用于两轮自平衡载具的控制系统的示例；
图6示意性地示出了根据本申请的一些实施方式的用于两轮自平衡载具的控制系统的另一示例；
图7示意性地示出了根据本申请的一些实施方式的操作诸如自平衡载具等载具的方法；
图8示意性地示出了根据本申请的一些实施方式的具有辅助支撑构件的两轮载具的示例；
图9示意性地示出了根据本申请的一些实施方式的用于两轮载具的控制系统的示例；
图10示意性地示出了根据本申请的一些实施方式的操作载具的方法；
图11示意性地示出了根据本申请的一些实施方式的被编程或以其他方式配置用于实现在此提供的方法的计算机控制系统的示例；以及
图12示出了根据本申请的实施方式的两轮载具的示例。
具体实施方式
虽然在此已经示出和描述了本发明的各种实施方式，但是对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员可以在不偏离本发明的情况下想到许多变体、改变和替代。应当理解，可以采用对在此所描述的本发明的实施方式的各种备选方案。
在此使用的术语“载具”一般是指能够将物体从一点运送至另一点的任何机器。载具可以在诸如商业、个人或娱乐环境等各种环境中使用。载具可以包括一种形式的移动力，诸如引擎(例如，内燃机、压缩气体马达或电动马达)，其可以允许载具从一点向另一点的位移或平移。所述形式的移动力可以包括用以提供所需动能的功率源，此外还包括使得载具能够控制运动的特征，诸如制动及转向系统。载具的示例包括两轮载具、三轮载具和四轮载具。
在此使用的术语“自平衡”一般是指在载具的用户作出很少努力、最少努力或不努力的情况下的平衡。自平衡载具可以在用户作出很少努力、最少努力或不努力的情况下相对于支撑面维持自身平衡。
本申请提供了可以提供用于向载具提供稳定性的有效途径的系统和方法，载具诸如是自平衡载具(例如，两轮载具)。在一些示例中，使用在载具的一个或多个边(诸如载具的侧边)上的至少两个辅助支撑构件来提供这样的稳定性。如果自平衡两轮载具的平衡构件处于机械故障状态或非作业状态下，则辅助支撑构件可以远离载具主体伸展以接近和/或触及支撑面(例如，地面)并提供稳定性。在一些情况下，辅助支撑构件提供附加的向心力以促进载具的转向。当自平衡载具静止时，辅助支撑构件可以通过伸展以支撑该载具而有所帮助。在平衡构件复原或载具恢复至使该载具能够在不借助于辅助支撑构件而自平衡的正常定向之后，辅助支撑构件可以朝向该载具缩回。
在此描述的系统和方法还可以通过在载具的侧边上提供至少两个辅助支撑构件来有助于诸如摩托车或自行车等传统两轮载具的辅助稳定性。如果载具相对于重力加速度矢量的倾斜度超过预定的阈值，则辅助支撑构件可以伸展以触及地面。在载具恢复至正常定向(例如，载具直立)时，辅助支撑构件可以朝向该载具缩回。
有利的是，在此公开的系统和方法可以在检测到倾翻或翻倒的风险时使得两轮载具(包括自平衡两轮载具和传统两轮载具)接收辅助支撑，从而改善两轮载具的安全性。
在一些实施方式中，载具可以是两轮载具或具有任何数目的轮的载具。载具的一个或多个轮可以能够旋转以使该载具自由地四处移动。轮可以相对于载具移动所在的支撑面(例如，地面)来支撑载具主体。在一些实施方式中，轮可以沿载具的纵轴安置在载具上。例如，对于两轮载具，两个轮可以基本上沿着载具的纵轴而对准。在一些实施方式中，轮能够以对称方式安置在载具上。例如，对于四轮载具，四个轮可以基本上相对于载具的中心对称地安置在该载具的四个角处或接近该载具的四个角。备选地，多个轮可以以各种形状或配置安置在载具上。例如，对于三轮载具，三个轮可以基本上以三角形的形式安置。
在一些实施方式中，多个轮可以彼此独立地驱动。例如，多个轮中的每一个可以由单独的马达驱动并且可以是独立地可转向的。备选地，两个或者更多个轮可以可操作地彼此耦合，以使其一起被驱动。例如，两个轮可以经由轴而可操作地彼此耦合，以使得其由相同马达驱动并且协同地可转向。
载具可以由任何合适数目和组合的马达提供动力，马达向载具提供平移运动。在一些实施方式中，载具可以仅包括一个马达。在其他实施方式中，载具可以包括多个马达，诸如两个、三个、四个、五个或更多个马达。马达可以根据期望布置在载具上。例如，马达可以位于载具的内部内(例如，在载具的内腔内和/或附接至载具的内表面)或者位于载具的外部上(例如，在载具的外表面上，诸如在顶面、底面、前面、后面或侧面)。在一些实施方式中，马达可以提供于载具的外壳内。备选地，马达可以提供于载具的外壳外。
马达可以由各种能量源提供动力。在一些实施方式中，马达可以是将化石燃料(例如，汽油)转化成运动的内燃机。备选地，马达可以是将电力转化成运动的电动马达。备选地，马达可以是混合式马达，其可以由两种或更多种能量源提供动力。例如，马达可以从化石燃料和电力二者生成动力。
每个马达可以驱动载具的至少一个轮。例如，一个马达可以可操作地耦合至载具的一个轮。备选地，一个马达可以可操作地耦合至载具的不止一个轮。例如，一个马达可以经由共用轴和/或传动机构来驱动至少两个轮。
在一些实施方式中，载具可以是由电池或电池组件来提供动力的电动载具。本申请的电池组件可以电耦合至载具的至少一部分，例如，经由诸如导线、线缆、引脚、触点等电连接器而电耦合。在一些实施方式中，电池组件可移除地耦合至载具，以使得电池可以从载具移除，例如用于充电、更换、维护等。作为备选，电池组件可以永久地固定至载具并且无法从载具移除。电池或电池组件可以为载具上的电气组件提供动力，电气组件包括但不限于一个或多个马达、一个或多个控制器、一个或多个传感器、转向系统、制动系统、导航系统、娱乐系统、安全系统等。
在一些实施方式中，电池组件可以包括多个电池单元。多个电池单元可以串联或并联地电连接。备选地，电池组件可以仅包括单个电池单元。电池组件的一个或多个电池单元可以包含在电池组件的外壳内，以使得电池组件作为单个的单一设备而提供，从而促进电池组件的处理。电池组件可以是任何类型的合适电池组件，其适于安装在物体之上或之内以便为该物体的一个或多个电气组件提供动力。在一些实施方式中，电池组件是不可充电的电池或原电池。在其他实施方式中，电池组件可以是可充电电池或二次电池。
图1示意性地示出了具有控制力矩陀螺仪(CMG)作为平衡构件的两轮自平衡载具100的示例。两轮自平衡载具100可以包括具有纵轴的载具主体102，基本上沿着纵轴对准的两个轮104以及耦合至载具主体的CMG 106，至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面(例如，载具移动所在的地面)来支撑载具主体。
陀螺仪由于两个特性而可以在工程设计中使用：定轴性和进动性。定轴性可以是陀螺仪的重要性质：转动的陀螺仪将会在空间中保持其定向。这个特性在至少一些传感器应用中得以利用，传感器应用诸如在鱼雷或船只中使用的导航系统和被动稳定系统。通过利用进动现象，陀螺仪还可以用作致动器。CMG系统可以通过使用陀螺仪进动的现象而充当致动器，来使用角动量守恒使不稳定的主体(例如，载具主体)稳定。当飞轮正在绕ω轴转动时，如果绕θ轴施加外部干扰(例如，路上的突起物)并且如果飞轮具有足够角动量，则其将会保持水平并开始围绕α轴转动(ω轴、θ轴和α轴彼此正交)。这种绕α轴的转动可以称为进动。
在一些实施方式中，CMG 106可以包括飞轮、转动框架(gimbal frame)、马达和转动框架机构(gimbaling mechanism)。飞轮的旋转速度可以是恒定的。可以通过调整转动框架相对于载具底板绕转动框架轴的倾斜角度而从旋转的飞轮处实现和调整绕载具主体的纵轴(例如，载具的横滚轴)的稳定性。CMG的飞轮可以借助于转动的马达而绕第一轴转动。转动的飞轮可以生成很大且恒定的角动量。可以由转动框架马达使飞轮绕第二轴(例如，转动框架轴(gimbal axis))旋转而改变角动量矢量的方向。可以绕第三轴(例如，载具的横滚轴)产生陀螺仪进动扭矩，第三轴与第一轴和第二轴二者正交。陀螺仪进动扭矩的方向可以相对于转动框架运动而确定。
在一些实施方式中，单轴转动框架中的CMG 106可以安装在载具上，以使得飞轮的转动轴直立(竖直)，并且转动框架轴与载具的轮轴基本上平行。转动框架控制扭矩可以施加至转动框架轴，因此所得到的进动轴可以与载具的倾轴(例如，载具的横滚轴)平行。备选地，单轴转动框架中的陀螺仪106可以安装在载具上，以使得飞轮的转动轴与载具的轮轴平行，并且转动框架轴直立(竖直)。转动框架控制扭矩可以施加至转动框架轴，因此所得到的进动轴可以与载具的倾轴(例如，载具的横滚轴)平行。
在一些实施方式中，一个CMG可以耦合至载具主体。CMG可以安置在载具内的各个位置处。在一些情况下，CMG可以安置在载具的底板上。备选地，CMG可以安置在载具的顶板上。备选地，CMG可以安置在载具的侧壁上。在一些情况下，CMG可以以载具的纵轴为中心。备选地，CMG可以偏离载具的纵轴而安置。备选地，可以在载具上提供多个CMG。例如，可以在载具上提供两个CMG。多个CMG可以安置在载具内的各个位置处并且单独地或共同地操作。在一些情况下，多个CMG中的至少两个CMG可以沿着载具的纵轴彼此相邻。备选地，多个CMG中的至少两个CMG可以沿着载具的轮轴彼此相邻，轮轴与载具的纵轴基本上正交。备选地，多个CMG中任两个CMG都无法沿着载具的轮轴或纵轴彼此相邻。在一些实施方式中，多个CMG中的两个CMG可以包括以相反方向旋转的块。
在一些实施方式中，CMG可以包括惯性测量单元(IMU)用以检测载具的横滚倾斜角度。可以将所检测到的载具的横滚倾斜角度馈送至机载控制器，该机载控制器转而指导CMG的转动框架马达旋转，以便产生陀螺仪进动扭矩以使载具平衡直立。备选地，IMU可以安置在载具主体上用以检测该载具的横滚倾斜角度，并且所检测到的载具的横滚倾斜角度可以馈送至机载控制器以指导CMG的转动框架马达。
CMG的响应时间可以很短。CMG的响应时间可以小于或等于2.0sec、1.0sec、0.8sec、0.6sec、0.4sec、0.2sec、0.1sec、80.0msec、60.0msec、40.0msec、20.0msec、10.0msec、5.0msec、2.0msec、1.0msec、0.5msec、0.1msec、0.05msec或0.01msec。备选地，CMG的响应时间可以大于或等于0.01msec、0.05msec、0.1msec、0.5msec、1.0msec、2.0msec、5.0msec、10.0msec、20.0msec、40.0msec、60.0msec、80.0msec、0.1sec、0.2sec、0.4sec、0.6sec、0.8sec、1.0sec或2.0sec。CMG的响应时间可以落入在此描述的任何两个值之间的范围内。在一些实施方式中，CMG的响应时间可以是0.1msec。
CMG的飞轮角旋转速度可以是恒定且很高的。CMG的飞轮角旋转速度可以大于或等于1000rpm(每分钟转数)、1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpm、3500rpm、4000rpm、4500rpm、5000rpm、5500rpm、6000rpm、6500rpm、7000rpm、7500rpm、8000rpm、8500rpm或9000rpm。备选地，CMG的飞轮角旋转速度可以小于或等于9000rpm、8500rpm、8000rpm、7500rpm、7000rpm、6500rpm、6000rpm、5500rpm、5000rpm、4500rpm、4000rpm、3500rpm、3000rpm、2500rpm、2000rpm、1500rpm或1000rpm。CMG的飞轮角旋转速度可以落入在此描述的任何两个值之间的范围内。在一些实施方式中，CMG的飞轮角旋转速度可以是5000rpm。
CMG的飞轮的质量可以很大。CMG的飞轮的质量可以大于或等于1kg、5kg、10kg、15kg、20kg、25kg、30kg、35kg、40kg、45kg、50kg、55kg、60kg、65kg、70kg、75kg、80kg、85kg、90kg、100kg、150kg、200kg、250kg或300kg。备选地，CMG的飞轮的质量可以小于或等于300kg、250kg、200kg、150kg、100kg、90kg、85kg、80kg、75kg、70kg、65kg、60kg、55kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、10kg、5kg或1kg。CMG的飞轮的质量可以落入在此描述的任何两个值之间的范围内。在一些实施方式中，CMG的飞轮的质量可以是50kg。
CMG 106的飞轮相对于载具主体平面的转动框架角可以限制于预定角度范围。CMG的飞轮的转动框架角可以是飞轮旋转平面与载具主体平面之间的角度。CMG的飞轮相对于载具主体平面的转动框架角可以小于或等于±60度、±55度、±50度、±45度、±40度、±35度、±30度、±25度、±20度、±15度或±10度。在一些实施方式中，CMG的飞轮的转动框架角可以不超过±45度。在一些实施方式中，CMG的飞轮的转动框架角可以通过安置在该CMG的飞轮的转动框架轴(例如，旋转轴)上的角度传感器来测量。角度传感器可以是角度编码器、光电编码器或电位计。备选地，CMG的飞轮的转动框架角可以通过安置在该CMG的飞轮上的陀螺仪来测量。备选地，CMG的飞轮的转动框架角可以通过安置在转动框架马达中的线性霍尔(Hall)传感器来测量。如果CMG的飞轮相对于载具主体平面的转动框架角到达预定角度范围，则该载具上的控制器可以检测出该CMG失效(例如，处于非作业状态下，其中CMG不能够向载具主体提供稳定性或者CMG停止操作)。在一些实施方式中，如果CMG的飞轮相对于载具主体平面的转动框架角到达预定角度范围的80％，则载具上的控制器可以检测出该CMG失效。
图2是示出具有飞轮作为平衡构件的两轮自平衡载具200的示例的示意图。两轮自平衡载具200可以包括具有纵轴的载具主体202，基本上沿着纵轴对准的两个轮204，以及耦合至载具主体的飞轮206，至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面(例如，载具移动所在的地面)来支撑载具主体。
飞轮206可以包括飞轮、飞轮框架和转动马达。飞轮的旋转速度可以是可变的。可以通过改变飞轮的转动方向而从旋转的飞轮处实现和调整绕载具主体的纵轴(例如，载具的横滚轴)的稳定性。例如，如果载具主体相对于该载具主体的纵轴向一侧倾斜，则飞轮可以向相同侧转动，而由转动的飞轮生成的反作用力可以使载具主体平衡直立。飞轮可以安装在载具上以使得飞轮的转动轴与载具主体的纵轴基本上平行。
在一些实施方式中，一个飞轮可以耦合至载具主体。飞轮可以安置在载具内的各个位置处。备选地，可以在载具上提供多个飞轮。在一些实施方式中，飞轮可以包括惯性测量单元(IMU)用以检测载具的横滚倾斜角度。所检测到的载具的横滚倾斜角度可以馈送至机载控制器，该机载控制器转而指导飞轮的转动马达沿相应方向旋转，以便产生反作用力以使载具平衡直立。备选地，IMU可以安置在载具主体上用以检测该载具的横滚倾斜角度，并且所检测到的载具的横滚倾斜角度可以馈送至机载控制器以指导飞轮的转动马达的转动方向。
飞轮的质量可以很大。飞轮的质量可以大于或等于1kg、5kg、10kg、15kg、20kg、25kg、30kg、35kg、40kg、45kg、50kg、55kg、60kg、65kg、70kg、75kg、80kg、85kg、90kg、100kg、150kg、200kg、250kg或300kg。备选地，飞轮的质量可以小于或等于300kg、250kg、200kg、150kg、100kg、90kg、85kg、80kg、75kg、70kg、65kg、60kg、55kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、10kg、5kg或1kg。飞轮的质量可以落入在此描述的任何两个值之间的范围内。在一些实施方式中，飞轮的质量可以是50kg。
飞轮的角旋转速度可以是恒定且很高的。飞轮的角旋转速度的上限可以小于或等于9000rpm、8500rpm、8000rpm、7500rpm、7000rpm、6500rpm、6000rpm、5500rpm、5000rpm、4500rpm、4000rpm、3500rpm、3000rpm、2500rpm、2000rpm、1500rpm或1000rpm。飞轮的角旋转速度可以落入在此描述的任何两个值之间的范围内。在一些实施方式中，飞轮的角旋转速度可以不超过5000rpm。飞轮的角旋转速度可以通过安置在转动马达的转动轴上的角速度计来测量。如果飞轮的角旋转速度到达所述上限，则载具上的控制器可以检测出该飞轮失效(例如，处于非作业状态下，其中飞轮不能够向载具主体提供稳定性或者飞轮停止操作)。在一些实施方式中，如果飞轮的角旋转速度到达该飞轮的角旋转速度的上限的80％，则载具上的控制器可以检测出该飞轮失效。例如，飞轮的角旋转速度可以是至少5000rpm，并且如果飞轮的角旋转速度到达4000rpm，则载具上的控制器可以检测出该飞轮失效。
图3示意性地示出了具有移位配重作为平衡构件的两轮自平衡载具300的示例。两轮自平衡载具300可以包括具有纵轴的载具主体302，基本上沿着纵轴对准的两个轮304，以及耦合至载具主体的移位配重306，至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面(例如，载具移动所在的地面)来支撑载具主体。
移位配重306可以包括滑杆、块(该块可滑动地套在滑杆上以使得该块可以沿着该滑杆移动)和滑杆固定所在的框架。在一些实施方式中，移位配重306可以安装在载具上以使得滑杆的伸展方向与载具的轮轴基本上平行(例如，与载具的纵轴基本上正交)。移位配重306的块可以沿着滑杆滑动以补偿载具相对于该载具的倾轴(例如，载具的横滚轴)的斜倾。例如，如果载具绕该载具的倾轴朝向左方斜倾，则块可以沿着滑杆朝向相反方向(例如，右方)滑动，以使得载具保持直立。
在一些实施方式中，一个移位配重可以耦合至载具主体。移位配重可以安置在载具内的各个位置处。在一些情况下，移位配重可以安置在载具的底板上。备选地，移位配重可以安置在载具的顶板上。备选地，移位配重可以安置在载具的侧壁上。在一些情况下，移位配重可以以载具的纵轴为中心。备选地，移位配重可以偏离载具的纵轴而安置。备选地，可以在载具上提供多个移位配重。例如，可以在载具上提供两个移位配重。多个移位配重可以安置在载具内的各个位置处并且单独地或共同地操作。在一些情况下，多个移位配重中的至少两个移位配重可以沿着载具的纵轴彼此相邻。备选地，多个移位配重中的至少两个移位配重可以沿着载具的轮轴彼此相邻，轮轴与纵轴基本上正交。备选地，多个移位配重中任两个移位配重都无法沿着载具的轮轴或纵轴彼此相邻。
在一些实施方式中，移位配重可以包括惯性测量单元(IMU)用以检测载具的横滚倾斜角度。所检测到的载具的横滚倾斜角度可以馈送至机载控制器，该机载控制器转而指导移位配重的块朝向载具的横滚倾斜的反方向滑动，以使得载具平衡直立。备选地，IMU可以安置在载具主体上用以检测载具的横滚倾斜角度，并且所检测到的载具的横滚倾斜角度可以馈送至机载控制器以指导移位配重的块的移位方向。
移位配重的响应时间可以很短。移位配重的响应时间可以小于或等于2.0sec、1.0sec、0.8sec、0.6sec、0.4sec、0.2sec、0.1sec、80.0msec、60.0msec、40.0msec、20.0msec、10.0msec、5.0msec、2.0msec、1.0msec、0.5msec、0.1msec、0.05msec或0.01msec。备选地，移位配重的响应时间可以大于或等于0.01msec、0.05msec、0.1msec、0.5msec、1.0msec、2.0msec、5.0msec、10.0msec、20.0msec、40.0msec、60.0msec、80.0msec、0.1sec、0.2sec、0.4sec、0.6sec、0.8sec、1.0sec或2.0sec。移位配重的响应时间可以落入在此描述的任何两个值之间的范围内。在一些实施方式中，移位配重的响应时间可以是0.1msec。
移位配重的块的重量可以很大。移位配重的块的重量可以大于或等于1kg、5kg、10kg、15kg、20kg、25kg、30kg、35kg、40kg、45kg、50kg、55kg、60kg、65kg、70kg、75kg、80kg、85kg、90kg、100kg、150kg、200kg、250kg或300kg。备选地，移位配重的块的重量可以小于或等于300kg、250kg、200kg、150kg、100kg、90kg、85kg、80kg、75kg、70kg、65kg、60kg、55kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、10kg、5kg或1kg。移位配重的块的重量可以落入在此描述的任何两个值之间的范围内。在一些实施方式中，移位配重的块的重量可以是50kg。
如果移位配重到达该移位配重的块可滑动地套于其上的横向滑杆的末端，则该移位配重可能失效。例如，如果即使移位配重的块到达滑杆相反方向的远端，载具也没有回到平衡，则移位配重可能无法使载具主体平衡。如果块到达该块可滑动地套于其上的横向滑杆的末端，则载具上的控制器可以检测出移位配重失效(例如，处于非作业状态下，其中移位配重不能够向载具主体提供稳定性或者移位配重停止操作)。在一些实施方式中，移位配重的操作状态可以基于该移位配重的块是否到达该块滑动所在的滑杆上的预定位置而确定。在一些示例中，如果移位配重的块到达或超过距滑杆的末端小于滑杆总长的20％的位置，则该移位配重的操作状态可以确定为失效。
在一些实施方式中，可以在载具上提供多个平衡构件以使载具主体相对于支撑面平衡。在一些情况下，多个平衡构件是相同类型的(例如，CMG)。例如，可以在载具上提供不止一个CMG、飞轮或移位配重。如本文其他各处所讨论，多个相同类型的平衡构件的定向和空间布置可以是任意的，只要它们共同地使载具主体在一个或多个维度上平衡。备选地，多个平衡构件中的个体平衡构件可以是不同类型的。例如，可以在载具上提供一个或多个CMG、一个或多个飞轮或者一个或多个移位配重的任何组合。在一些情况下，第一平衡构件可以沿着轮轴与第二平衡构件相邻，轮轴与载具主体的纵轴正交。备选地，第一平衡构件可以沿着载具的纵轴与第二平衡构件相邻。
图4示出了具有辅助支撑构件的两轮自平衡载具400的示例，其中图4a示意性地示出了具有处于伸展状态下的辅助支撑构件的两轮自平衡载具400的示例，图4b以横截面视图示出了具有处于伸展状态下的辅助支撑构件的两轮自平衡载具400的示例，图4c示意性地示出了具有处于缩回状态下的辅助支撑构件的两轮自平衡载具400的示例，而图4d以横截面视图示出了具有处于缩回状态下的辅助支撑构件的两轮自平衡载具400的示例。两轮自平衡载具400可以包括具有纵轴的载具主体402，基本上沿着纵轴对准的两个轮404，以及耦合至载具主体的一个或多个辅助支撑构件406，至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面(例如，载具移动所在的地面)来支撑载具主体。
辅助支撑构件406可以伸展开和/或朝向载具主体402缩回。如图4a-图4b所示，处于伸展状态下的辅助支撑构件可以接触支撑面(例如，载具定位所在的地面)，并且向载具主体提供相对于支撑面的稳定性。在一些实施方式中，当自平衡载具上的一个或多个平衡构件(例如，如在此其他各处所讨论的CMG、飞轮或移位配重)处于故障状态下时，辅助支撑构件可以从缩回状态伸展出去。例如，CMG可能在其操作期间意外发生机械卡顿。备选地，当自平衡载具上的一个或多个平衡构件失效时，辅助支撑构件可以从缩回状态伸展出去。例如，当载具以高速进行急转弯时，CMG可能到达平衡的极限。备选地，当自平衡载具上的一个或多个平衡构件处于非作业状态下时，辅助支撑构件可以从缩回状态伸展出去。例如，当载具将要静止相对较长时间段以便降低功率消耗时，飞轮可以停止转动。如图4c-图4d所示，当自平衡载具上的一个或多个平衡构件处于作业状态下时，辅助支撑构件406可能不从缩回状态伸展出去而展开，在这种情况下，一个或多个平衡构件可以向自平衡载具提供相对于支撑地面的充分的稳定性。备选地，辅助支撑构件可以基于一个或多个平衡构件的操作状态的变化而从缩回状态伸展出去。平衡构件的操作状态可以包括但不限于作业状态、故障状态或非作业状态。例如，如果平衡构件的操作状态从作业状态改变为故障状态或者从作业状态改变为非作业状态，则辅助支撑构件可以远离载具主体伸展。
辅助支撑构件406可以提供于载具主体402的侧边(例如，在与载具的纵轴基本上垂直的方向)上。辅助支撑构件可以耦合至载具主体的沿着该载具主体纵轴的任意位置处。在一些情况下，辅助支撑构件可以耦合至载具主体的基本中间部分处。备选地，辅助支撑构件可以耦合至载具主体的相对靠后部分处。备选地，辅助支撑构件可以耦合至载具主体的相对靠前部分处。
在一些实施方式中，可以在载具主体的侧边中的每一个处提供至少一个辅助支撑构件406。备选地，可以在载具主体的仅一个侧边上提供一个或多个辅助支撑构件。例如，可以在载具主体的侧边中的每一个上提供一个辅助支撑构件。又例如，可以在载具主体的侧边中的一个上提供一个辅助支撑构件，并且可以在载具主体的侧边中的另一个上提供两个或更多个辅助支撑构件。再例如，可以在载具主体的侧边中的一个上提供不止一个辅助支撑构件，并且可以在载具主体的侧边中的另一个上提供不止一个辅助支撑构件。再例如，可以在载具主体的侧边中的一个上提供一个或多个辅助支撑构件，并且可以不在载具主体的侧边中的另一个上提供辅助支撑构件。如果在载具主体的一个侧边上提供不止一个辅助支撑构件，则多个辅助支撑构件可以彼此间隔预定距离。例如，如果在载具主体的一个侧边上提供不止一个辅助支撑构件，则辅助支撑构件中的一个可以耦合至载具主体的相对靠后部分处，而辅助支撑构件中的另一个可以耦合至载具主体的相对靠前部分处。
在至少一个辅助支撑构件406提供于载具主体的侧边中的每一个处的情况下，至少两个辅助支撑构件可以相对于载具主体的纵轴相对地定向。例如，如果在载具主体的侧边中的每一个上提供一个辅助支撑构件，则两个辅助支撑构件可以相对于载具主体的纵轴而对称定向。
如果多个辅助支撑构件406耦合至载具主体，则多个辅助支撑构件可以彼此独立地远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。在一些情况下，如果不止一个辅助支撑构件耦合至载具主体的一个侧边，则多个辅助支撑构件可以彼此独立地远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。例如，载具上的控制器可以基于包括但不限于以下各项的因素来确定多个辅助支撑构件伸展出去和缩回来的数目和顺序：载具的重量、载具的速度、一个或多个平衡构件的作业状态、施加于载具的离心力、载具的倾斜角度等。备选地，如果在载具主体的侧边中的每一个处提供至少一个辅助支撑构件，则载具主体的相对侧上的辅助支撑构件可以彼此独立地远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。例如，当载具主体正在朝向其侧边倾斜时，仅有一个或多个附接至该载具主体一个侧边的辅助支撑构件可以伸展出去。备选地，当载具主体正在朝向其一个侧边倾斜时，附接至该载具主体的两个侧边二者的辅助支撑构件都可以同时伸展出去。例如，当载具正在转向并朝向弯曲路径的内侧倾斜时，仅有附接至载具主体的与该弯曲路径内侧相对应的一个侧边的一个或多个辅助支撑构件可以伸展出去，来向载具主体提供支撑和稳定性。又例如，当载具正在转向并朝向弯曲路径的内侧倾斜时，附接至载具主体的两个侧边二者的辅助支撑构件都可以同时伸展出去；在这种情况下，附接至载具主体的与弯曲路径内侧相对应的一个侧边的辅助支撑构件可以向载具主体提供支撑和稳定性，而附接至相对侧边的辅助支撑构件可以向载具主体提供附加的向心力以便促进转向。
辅助支撑构件406的伸展和缩回可以用各种机构实现。在一些实施方式中，辅助支撑构件可以包括伸缩杆，该伸缩杆可以远离和/或朝向载具主体而可缩回。例如，伸缩杆可以是具有液压缸或气压缸的液压可缩回杆，其可以从非常紧凑的缩回长度提供较长的输出行程。在一些情况下，伸缩杆可以是流体驱动的液压可缩回杆、空气驱动的液压可缩回杆或电力驱动的液压可缩回杆。备选地，辅助支撑构件可以包括可折叠杆，该可折叠杆通过相对于载具主体旋转的方式远离和/或朝向载具主体而可折叠。在一些情况下，可折叠杆可以是枢轴连接至载具主体的杠杆。备选地，辅助支撑构件可以包括伸缩杆与可折叠杆的组合。备选地，可折叠杆可以包括通过接合处彼此连接的多个刚性连杆(例如，连接段)。
辅助支撑构件406可以连接至单独的马达，单独的马达使辅助支撑构件中的每一个能够单个地伸展出去和缩回来。备选地，辅助支撑构件可以通过不同的齿轮连接至共用马达，不同的齿轮使辅助支撑构件中的每一个能够单个地伸展出去和缩回来。
在一些实施方式中，辅助支撑构件406在处于缩回状态下时可以定位成基本在载具主体下方。备选地，辅助支撑构件在处于缩回状态下时可以定位成基本在载具主体上方。备选地，辅助支撑构件在处于缩回状态下时可以定位成基本与载具主体基本上平行。备选地，辅助支撑构件在处于缩回状态下时可以定位成相对于载具主体成任意角度。在一些实施方式中，辅助支撑构件在处于缩回状态下时可以基本上定位在载具主体的外壳内。备选地，辅助支撑构件在处于缩回状态下时可以基本上定位在载具主体的外壳外。例如，辅助支撑构件可以在需要的情况下从处于载具主体下方的缩回位置展开(例如，远离该缩回位置伸展)，并在这之后缩回到缩回位置。又例如，辅助支撑构件可以在需要的情况下从载具主体的外壳内伸展出去，并在这之后缩回到载具主体的外壳内。
辅助支撑构件的响应时间，即辅助支撑构件在接收到来自控制器的指令时伸展出去和/或缩回来所用的时间，可以很短。辅助支撑构件的响应时间可以小于或等于2.0sec、1.0sec、0.8sec、0.6sec、0.4sec、0.2sec、0.1sec、80.0msec、60.0msec、40.0msec、20.0msec、10.0msec、5.0msec、2.0msec、1.0msec、0.5msec、0.1msec、0.05msec或0.01msec。备选地，辅助支撑构件的响应时间可以大于或等于0.01msec、0.05msec、0.1msec、0.5msec、1.0msec、2.0msec、5.0msec、10.0msec、20.0msec、40.0msec、60.0msec、80.0msec、0.1sec、0.2sec、0.4sec、0.6sec、0.8sec、1.0sec或2.0sec。辅助支撑构件的响应时间可以落入在此描述的任何两个值之间的范围内。在一些实施方式中，辅助支撑构件的响应时间可以是0.5msec。
辅助支撑构件伸展/缩回的时间，即辅助支撑构件在接收到来自控制器的指令时伸展出去并且到达支撑面和/或从支撑面缩回来所用的时间，可以很短。辅助支撑构件的伸展/缩回时间可以小于或等于2.0sec、1.0sec、0.8sec、0.6sec、0.4sec、0.2sec、0.1sec、80.0msec、60.0msec、40.0msec、20.0msec、10.0msec、5.0msec、2.0msec、1.0msec、0.5msec、0.1msec、0.05msec或0.01msec。备选地，辅助支撑构件的伸展/缩回时间可以大于或等于0.01msec、0.05msec、0.1msec、0.5msec、1.0msec、2.0msec、5.0msec、10.0msec、20.0msec、40.0msec、60.0msec、80.0msec、0.1sec、0.2sec、0.4sec、0.6sec、0.8sec、1.0sec或2.0sec。辅助支撑构件的伸展/缩回时间可以落入在此描述的任何两个值之间的范围内。在一些实施方式中，辅助支撑构件的伸展/缩回时间可以是0.5msec。
在一些实施方式中，辅助支撑构件406可以在其远端处包括一个或多个辅助可旋转构件，一个或多个辅助可旋转构件被配置用于在辅助支撑构件远离载具主体伸展以接触支撑面并且向载具主体提供稳定性时接触支撑面。在一些情况下，辅助可旋转构件可以是被配置用于接触支撑面的辅助轮。备选地，辅助可旋转构件可以是被配置用于接触支撑面的辅助履带。一个或多个辅助轮或辅助履带可以相对于诸如地面等接触面而可旋转。在一些情况下，如果不止一个辅助支撑构件耦合至载具主体，则辅助支撑构件中的至少一个可以包括一个或多个辅助轮或辅助履带。备选地，多个辅助支撑构件中的每一个可以包括一个或多个辅助轮或辅助履带。在一些情况下，如果在辅助支撑构件的远端处提供不止一个辅助轮或辅助履带，则辅助轮可以安置在与载具主体的纵轴相对应的线上或者以阵列安置。例如，多个辅助轮或辅助履带可以耦合至轮框架，该轮框架经由铰链而枢轴连接至辅助支撑构件的远端，以使得轮框架可以相对于辅助支撑构件而绕轴可旋转，所述轴与载具主体的纵轴基本上正交。在一个辅助支撑构件的远端处提供的辅助轮或辅助履带的数目可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。在一些实施方式中，可以在一个辅助支撑构件的远端处提供一个辅助轮或辅助履带。备选地，可以在一个辅助支撑构件的远端处提供两个辅助轮或辅助履带。在一些情况下，可以组合使用辅助轮和辅助履带。例如，可以在辅助支撑构件的远端处提供一个或多个辅助轮以及一个或多个辅助履带。
在一些实施方式中，辅助可旋转构件可以是相对于载具主体可转向的。例如，辅助轮和/或辅助履带可以枢轴耦合至辅助可旋转构件的远端，以使得该辅助轮和/或该辅助履带能够绕竖直轴旋转。在多个辅助轮或多个辅助履带耦合至轮框架的情况下，轮框架可以枢轴耦合至辅助可旋转构件的远端，以使得该轮框架能够绕竖直轴旋转。可旋转的辅助可旋转构件和/或轮框架可以在载具正在转变方向时促进该载具的转向。
图5示意性地示出了用于两轮自平衡载具的控制系统的示例，其可以用于调节两轮自平衡载具的辅助支撑构件。控制器502可以与一个或多个平衡构件504以及一个或多个辅助支撑构件508相通信。在一些实施方式中，控制器可以与可选的定向传感器506相通信。
当一个或多个辅助支撑构件不与支撑面相接触时，平衡构件504可以促进载具主体相对于支撑面的平衡。如在此其他各处所讨论，平衡构件可以是CMG、飞轮、移位配重或其组合。如在此其他各处所讨论，平衡构件可能能够输出指示其操作状态的操作状态信号。在一些实施方式中，平衡构件的操作状态可以包括但不限于作业状态(例如，平衡构件可以运作以使载具主体平衡)、故障状态(例如，平衡构件可能具有机械问题或电学问题而无法操作以使载具主体平衡)或非作业状态(例如，平衡构件可能到达使载具主体平衡的极限或者停止操作)。例如，作业状态可以与平衡构件适当操作的平衡构件状态相对应，故障状态可以与平衡构件遇到机械故障或电学故障而因此不运作的平衡构件状态相对应，而非作业状态可以与尽管没有发生机械故障或电学故障，平衡构件仍无法使载具主体平衡的平衡构件状态相对应。如在此其他各处所讨论，辅助支撑构件可以基于一个或多个平衡构件的操作状态的变化而远离载具主体伸展。
在一些实施方式中，可以附加地提供定向传感器506与控制器相通信。定向传感器可以搭载在载具上用以测量载具主体的定向。在一些情况下，定向传感器可以是测量载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜角度的陀螺仪。即使平衡构件的操作状态可能在当前时刻指示为作业状态，当所测量的载具主体的定向到达预定的阈值时，仍可以由控制器使用所测量的载具主体的定向来强制一个或多个辅助支撑构件伸展开以接触支撑面并向载具主体提供稳定性。在一些情况下，定向可以是载具主体的姿态或姿势，诸如载具主体相对于全局坐标系的三个轴的倾斜角度。
控制器502可以从一个或多个平衡构件接收信号，并且基于接收到的信号来指导一个或多个辅助支撑构件远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回，从而使载具主体相对于支撑面稳定。备选地，控制器可以从一个或多个平衡构件以及定向传感器接收信号，并且基于接收到的信号来指导一个或多个辅助支撑构件远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。在一些实施方式中，控制器可以包括一个或多个计算机处理器，一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于基于由从一个或多个平衡构件以及定向传感器接收到的信号所指示的载具的操作状态或其变化，来命令一个或多个辅助支撑构件远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。在一些情况下，载具的操作状态可以选自包括以下各项的组：(1)一个或多个平衡构件的操作状态，以及(2)载具主体相对于重力加速度矢量的定向。
在一些情况下，从一个或多个平衡构件输出的操作状态信号可以指示该平衡构件的故障状态，这可以指示该平衡构件遇到了或即将遇到机械故障或电学故障而因此无法使载具主体平衡。例如，当CMG由于机械失灵而停止转动并且无法使载具主体平衡时，控制器可以命令一个或多个辅助支撑构件远离载具主体伸展以向该载具主体提供相对于支撑面的稳定性。
从一个或多个平衡构件输出的操作状态信号可以指示该平衡构件的非作业状态，如在此其他各处所讨论，这可以指示虽然没有发生机械故障或电力故障，但该平衡构件到达了使载具平衡的极限。例如，当自平衡载具停止较长时间段(例如，停放)并且飞轮停止转动以减少电功率消耗时，控制器可以命令一个或多个辅助支撑构件远离载具主体伸展以向载具主体提供相对于支撑面的稳定性。
备选地，从一个或多个平衡构件输出的操作状态信号可以指示该平衡构件的作业状态，这可以指示该平衡构件正在适当操作以使载具主体平衡。例如，即使平衡构件在当前时刻适当操作以使载具主体平衡，但是当该平衡构件要到达使载具平衡的极限时，控制器仍可以命令一个或多个辅助支撑构件远离载具主体伸展以向该载具主体提供相对于支撑面的稳定性。又例如，即使平衡构件处于作业状态下(例如，未到达使载具平衡的极限)，但是当载具主体的定向(例如，载具主体相对于重力加速度的倾斜角度)到达预定的阈值(例如，30度)时，控制器仍可以命令一个或多个辅助支撑构件以强制方式远离载具主体伸展以向该载具主体提供相对于支撑面的稳定性。
在一些实施方式中，辅助支撑构件可以在平衡构件到达使载具平衡的极限之前或者载具主体的定向到达预定的阈值之前伸展出去。备选地，辅助支撑构件可以恰在平衡构件到达使载具平衡的极限时或者恰在载具主体的定向到达预定的阈值时伸展出去。备选地，辅助支撑构件可以在平衡构件到达使载具平衡的极限之后或者在载具主体的定向到达预定的阈值之后伸展出去。例如，辅助支撑构件可以在平衡构件到达使载具平衡的极限之后立即从载具主体伸展出去并且在该载具主体倾斜至危险角度之前向该载具主体提供稳定性，因为如上文所讨论，辅助支撑构件的伸展时间很短，为毫秒级(例如，0.5msec)。
在一些实施方式中，在载具主体恢复至该载具主体能够借助于平衡构件而自平衡或者载具主体的定向朝向中间定向而远离预定的阈值的位置之后，控制器可以命令辅助支撑构件从伸展状态朝向载具主体缩回来。已缩回的支撑构件可以降低风阻和载具主体的体积。如上文所讨论，辅助支撑构件的缩回时间可以很短，为毫秒级(例如，0.5msec)。
在一些实施方式中，控制器可以命令多个辅助支撑构件从载具主体伸展基本相同的长度。例如，在一个支撑构件耦合至正在水平面上行驶的载具主体的侧边中的每一个的情况下，控制器可以命令两个辅助支撑构件从载具主体伸展基本相同的长度，以使得载具主体的定向从倾斜定向恢复至中间定向。又例如，在不止一个辅助支撑构件耦合至载具主体的侧边中的每一个的情况下，控制器可以命令载具主体的同一个侧边上的辅助支撑构件从载具主体伸展基本相同的长度，以使得不止一个辅助支撑构件可以共同地向载具主体提供稳定性。在一些情况下，当已从载具主体伸展基本相同的长度时，多个辅助支撑构件可以与载具的至少两个轮共面。例如，在一个支撑构件耦合至两轮自平衡载具的载具主体的侧边中的每一个的情况下，从载具主体已伸展基本相同的长度的两个辅助支撑构件可以与该两轮自平衡载具的两个轮共面，以使得载具主体的定向维持中间定向。备选地，当已从载具主体伸展基本相同的长度时，多个辅助支撑构件中的至少一个可以与载具的至少两个轮共面。例如，在一个支撑构件耦合至两轮自平衡载具的载具主体的侧边中的每一个并且该载具主体在转向时正在倾斜的情况下，在已伸展基本相同长度的多个辅助支撑构件中，至少有安置在弯曲路径内侧的辅助支撑构件可以与该两轮自平衡载具的两个轮共面，以使得处于内侧的辅助支撑构件可以向载具提供稳定性。
备选地，控制器可以根据载具主体相对于支撑面的倾斜度来确定多个辅助支撑构件中的每一个相对于载具主体的伸长长度。辅助支撑构件相对于载具主体的伸长长度可以是该辅助支撑构件的远端与载具主体之间的距离。例如，在一个支撑构件耦合至两轮自平衡载具的载具主体的侧边中的每一个并且该载具主体在转向时正在倾斜的情况下，两个辅助支撑构件中的每一个相对于载具主体的伸长长度可以不同。例如，由于载具主体的倾斜定向，处于弯曲路径内侧的辅助支撑构件的伸长长度可以比处于弯曲路径外侧的辅助支撑构件的伸长长度短。两个辅助支撑构件中的每一个的伸长长度可以由控制器根据载具主体相对于支撑面的倾斜定向而分别确定，以使得载具主体的两个侧边二者上的辅助支撑构件都可以接触支撑面。在这种情况下，处于弯曲路径内侧的辅助支撑构件可以接触支撑面以向载具主体提供稳定性，而处于弯曲路径外侧的辅助支撑构件可以提供附加向心力以促进载具的转向。又例如，在一个支撑构件耦合至两轮自平衡载具的载具主体的侧边中的每一个并且该载具正在坡面上行驶或停放(例如，载具的纵轴与坡面的滑落线基本上垂直，或者至少载具的纵轴与坡面的滑落线基本不平行)的情况下，两个辅助支撑构件中的每一个相对于载具主体的伸长长度可以不同。在这种情况下，处于坡面较低侧的辅助支撑构件的伸长长度可以比处于坡面较高侧的辅助支撑构件的伸长长度长，以使得载具主体的定向可以维持基本直立。
在一个示例中，自平衡载具可以包括具有纵轴的载具主体；至少两个轮，至少两个轮基本上沿着纵轴对准，至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面来支撑载具主体；至少一个平衡构件，至少一个平衡构件安置在载具主体内，当载具主体正在相对于支撑面移动时，平衡构件向该载具主体提供自平衡；以及至少两个辅助支撑构件，至少两个辅助支撑构件耦合至载具主体，至少两个辅助支撑构件中的每一个向载具主体提供相对于支撑面的稳定性。在一些情况下，载具可以是由该载具上的电动马达驱动的电动载具。在一些情况下，一个辅助支撑构件可以耦合至载具主体的每个侧边。辅助支撑构件可以在控制器的控制下彼此独立地远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。
在自平衡载具的行驶期间，控制器可以检测一个或多个平衡构件(例如，CMG、飞轮、移位配重或其任何组合)的操作状态。可以定期执行对一个或多个平衡构件的操作状态的检测。例如，控制器可以每隔以下时间检测一个或多个平衡构件的操作状态：0.01msec、0.05msec、0.1msec、0.5msec、1.0msec、2.0msec、5.0msec、10.0msec、20.0msec、40.0msec、60.0msec、80.0msec、0.1sec、0.2sec、0.4sec、0.6sec、0.8sec、1.0sec或2.0sec。如果控制器检测到一个或多个平衡构件中的至少一个失效(例如，由于机械失灵)，则该控制器可以命令两个辅助支撑构件中的至少一个或两个辅助支撑构件二者远离载具主体伸展。已伸展的辅助支撑构件可以接触支撑面(例如，载具正在行驶所在的地面)，并且向载具主体提供稳定性，以使得即使一个或多个平衡构件失效，载具仍可以不翻倒或歪倒。在一些实施方式中，如在此其他各处所讨论，平衡构件可以向控制器发送指示其操作状态的操作状态信号，操作状态包括作业状态、故障状态和非作业状态。操作状态信号可以定期从平衡构件向控制器发送，诸如每隔0.01msec、0.05msec、0.1msec、0.5msec、1.0msec、2.0msec、5.0msec、10.0msec、20.0msec、40.0msec、60.0msec、80.0msec、0.1sec、0.2sec、0.4sec、0.6sec、0.8sec、1.0sec或2.0sec。控制器可以从平衡构件接收操作状态信号，并且基于接收到的操作状态信号来命令两个辅助支撑构件中的至少一个或两个辅助支撑构件二者远离载具主体伸展。例如，当接收到的操作状态信号指示平衡构件的故障状态时，控制器可以命令两个辅助支撑构件中的至少一个或两个辅助支撑构件二者远离载具主体伸展。
在一些情况下，如果在载具上提供不止一个平衡构件，则当平衡构件中的一个被检测为失效(例如，3个中的1个)时，控制器可以命令两个辅助支撑构件中的至少一个远离载具主体伸展。备选地，当全部平衡构件都被检测为失效(例如，3个中的3个)时，控制器可以命令两个辅助支撑构件中的至少一个远离载具主体伸展。备选地，当预定数目的平衡构件被检测为失效(例如，3个中的2个)时，控制器可以命令两个辅助支撑构件中的至少一个远离载具主体伸展。备选地，当预定百分比的平衡构件被检测为失效(例如，100％中的70％，取整为较大整数)时，控制器可以命令两个辅助支撑构件中的至少一个远离载具主体伸展。
在一些实施方式中，至少两个辅助支撑构件可以从载具伸展基本相同的长度。例如，分别耦合至在水平面上行驶的载具主体的两个侧边的两个辅助支撑构件的伸长长度可以基本相同，以使得载具可以相对于水平面维持中间定向(例如，竖直定向)。在一些情况下，已伸展的至少两个辅助支撑构件可以与至少两个轮共面。备选地，已伸展的两个辅助支撑构件中的至少一个可以与至少两个轮共面；例如，至少两个辅助支撑构件中的一个可以触抵路面而另一个可以触抵路肩。备选地，至少两个辅助支撑构件可以从载具伸展不同的长度。在这种情况下，控制器可以根据载具主体相对于支撑面的倾斜度来确定至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于载具主体的伸长长度。例如，如果载具正在斜坡上行驶，该载具的纵轴与坡面的滑落线基本上垂直，则处于坡面较低侧的辅助支撑构件的伸长长度可以比处于坡面较高侧的辅助支撑构件的伸长长度长，以使得载具主体的定向可以维持基本直立。
在一些实施方式中，如果至少一个平衡构件从故障状态恢复，则至少一个已伸展的辅助支撑构件可以朝向载具主体缩回。例如，如果仅有一个平衡构件提供于载具上，那么如果控制器检测到该平衡构件的操作状态从“故障”改变为“作业”(例如，平衡构件复原并可以再次使载具平衡)，则在平衡构件失效期间伸展出去以向载具主体提供稳定性的至少一个辅助支撑构件可以朝向载具主体缩回来。
在一些情况下，如果不止一个平衡构件提供于载具上，则当控制器检测到全部平衡构件的操作状态都从“故障”改变为“作业”(例如，3个中的3个)时，该控制器可以命令已伸展的至少一个辅助支撑构件朝向载具主体缩回来。备选地，当控制器检测到预定数目的平衡构件的操作状态从“故障”改变为“作业”(例如，3个中的2个)时，该控制器可以命令已伸展的至少一个辅助支撑构件朝向载具主体缩回来。备选地，当控制器检测到预定百分比的平衡构件的操作状态从“故障”改变为“作业”(例如，100％中的70％，取整为较大整数)时，该控制器可以命令已伸展的至少一个辅助支撑构件朝向载具主体缩回来。
在另一示例中，自平衡载具可以包括具有纵轴的载具主体；至少两个轮，至少两个轮基本上沿着纵轴对准，至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面来支撑载具主体；至少一个平衡构件，至少一个平衡构件安置在载具主体内，当载具主体正在相对于支撑面移动时，平衡构件向该载具主体提供自平衡；以及至少两个辅助支撑构件，至少两个辅助支撑构件耦合至载具主体，至少两个辅助支撑构件中的每一个向载具主体提供相对于支撑面的稳定性。在一些情况下，一个辅助支撑构件可以耦合至载具主体的每个侧边。辅助支撑构件可以在控制器的控制下彼此独立地远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。
在一些实施方式中，当载具正在转向时，至少两个辅助支撑构件可以远离该载具伸展以向该载具提供稳定性。当载具正在转向时(例如，沿弯曲路径)，载具主体可以朝向该弯曲路径的内侧倾斜(例如，在弯曲方向上向内)，以使得载具主体的重力的分量可以平衡该载具转向期间的离心力。如本文其他各处所讨论，在载具的转向过程中，至少一个平衡构件可以运作以使载具平衡，直到至少一个平衡构件到达提供充分平衡的极限。例如，如果载具主体的倾斜角度接近某个值，则CMG可能到达极限。在这种情况下，至少处于弯曲路径内侧的辅助支撑构件可以伸展出去以向载具主体提供稳定性来避免翻倒。
备选地或附加地，在载具的转向过程中，处于弯曲路径外侧的辅助支撑构件可以伸展出去以提供附加向心力来促进该载具的转向。在一些情况下，仅处于弯曲路径外侧的辅助支撑构件可以伸展出去以提供附加向心力来促进该载具的转向，而处于弯曲路径内侧的辅助支撑构件可以不伸展出去，因为至少一个平衡构件可以充分使载具主体平衡。
在一些实施方式中，如本文其他各处所讨论，平衡构件可以向控制器发送指示其操作状态的操作状态信号，操作状态包括作业状态、故障状态和非作业状态。操作状态信号可以定期从平衡构件向控制器发送。控制器可以从平衡构件接收操作状态信号，并且在接收到的操作状态信号指示该平衡构件的“到达极限”状态时，命令两个辅助支撑构件中的至少一个或两个辅助支撑构件二者远离载具主体伸展。备选地，可以在载具上提供与控制器相通信的定向传感器(例如，陀螺仪)用以测量载具主体的定向。即使平衡构件的操作状态可能在当前时刻指示作业状态，但是当所测量的载具主体相对于重力加速度矢量的定向到达预定的阈值(例如，30度)时，控制器仍可以命令至少两个辅助支撑构件伸展出去并向载具主体提供稳定性。
在一些实施方式中，如果至少一个平衡构件从故障状态恢复至作业状态(例如，至少一个平衡构件可以充分使载具主体平衡)，则至少一个已伸展的辅助支撑构件可以朝向载具主体缩回来。在这种情况下，控制器可以命令至少一个已伸展的辅助支撑构件朝向载具主体缩回来。备选地，如果载具主体的定向恢复回预定的阈值(例如，载具主体相对于重力加速度矢量的定向小于30度)，则至少一个已伸展的辅助支撑构件可以朝向载具主体缩回来。在这种情况下，控制器可以命令至少一个已伸展的辅助支撑构件朝向载具主体缩回来。备选地，在仅位于弯曲路径外侧的辅助支撑构件可以伸展出去以提供附加向心力来促进载具的转向的情况下，如果载具的转向完成，例如，如果载具主体的定向恢复至中间定向，则控制器可以命令处于弯曲路径外侧的、已伸展的辅助支撑构件朝向载具主体缩回来。
在又一示例中，自平衡载具可以包括具有纵轴的载具主体；至少两个轮，至少两个轮基本上沿着纵轴对准，至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面来支撑载具主体；至少一个平衡构件，至少一个平衡构件安置在载具主体内，当载具主体正在相对于支撑面移动时，平衡构件向载具主体提供自平衡；以及至少两个辅助支撑构件，至少两个辅助支撑构件耦合至载具主体，至少两个辅助支撑构件中的每一个向载具主体提供相对于支撑面的稳定性。在一些情况下，一个辅助支撑构件可以耦合至载具主体的每个侧边。辅助支撑构件可以在控制器的控制下彼此独立地远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。
在一些实施方式中，当载具正在减速时，至少两个辅助支撑构件可以远离载具伸展以向该载具提供稳定性。如果载具主体正在以低速行驶，则平衡构件可能消耗更多功率来使该载具主体平衡。例如，如果载具正在以较低的速度行驶，则充当电动自平衡载具上的平衡构件的飞轮可能不得不以较高的速度转动，以向载具主体提供充分的平衡。在这种情况下，当载具的行驶速度降低至预定速度(例如，15km/hr)时，至少两个辅助支撑构件可以远离该载具伸展以向该载具提供稳定性，以使得该自平衡载具的功率消耗降低并保证充分的稳定性。
在一些实施方式中，如果载具的行驶速度从较低的值再次增大至预定速度，则至少一个已伸展的辅助支撑构件可以朝向载具主体缩回来。例如，如果载具的行驶速度从5千米(km)/小时(hr)再次增大至15km/hr，则至少一个已伸展的辅助支撑构件可以朝向载具主体缩回来。
在又一示例中，自平衡载具可以包括具有纵轴的载具主体；至少两个轮，至少两个轮基本上沿着纵轴对准，至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面来支撑载具主体；至少一个平衡构件，至少一个平衡构件安置在载具主体内，当载具主体正在相对于支撑面移动时，平衡构件向该载具主体提供自平衡；以及至少两个辅助支撑构件，至少两个辅助支撑构件耦合至载具主体，至少两个辅助支撑构件中的每一个向载具主体提供相对于支撑面的稳定性。在一些情况下，一个辅助支撑构件可以耦合至载具主体的每个侧边。辅助支撑构件可以在控制器的控制下彼此独立地远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。
在一些实施方式中，当载具暂时停止时，例如，当载具停在十字路口并等待绿灯达相对短的时间段时，至少两个辅助支撑构件可以远离该载具伸展以向该载具提供稳定性。如果载具主体相对于支撑面静止(例如，零速度)，则平衡构件可能消耗更多功率来使该载具主体平衡。例如，如果载具相对于支撑面静止，则充当电动自平衡载具上的平衡构件的飞轮可能不得不以较高的速度转动，以向载具主体提供充分的平衡。在这种情况下，当载具相对于支撑面静止时，至少两个辅助支撑构件可以远离该载具伸展以向该载具提供稳定性，以使得该自平衡载具的功率消耗降低并保证充分的稳定性。
在一些情况下，当载具主体相对于支撑面静止时，平衡构件可以操作以向该载具主体提供自平衡。备选地，当载具主体相对于支撑面静止时，平衡构件可以不操作以向该载具主体提供自平衡。在一些情况下，当载具主体已相对于支撑面从暂时静止状态转变为移动状态时，控制器可以命令至少一个平衡构件向载具主体提供自平衡。例如，一旦停放的载具再次从暂时静止状态开始行进，控制器就可以命令至少一个平衡构件操作以便使载具主体平衡。
在一些实施方式中，如果载具的行驶速度增大至预定速度(例如，15km/hr)以及/或者速度的变化到达预定加速度(例如，5m/sec2)以及/或者至少一个平衡构件可以充分地使载具主体平衡，则至少一个已伸展的辅助支撑构件可以朝向载具主体缩回来。在一些情况下，控制器可以检测载具主体何时能够借助于至少一个平衡构件而自平衡，并且在载具主体能够自平衡时命令至少两个辅助支撑构件朝向载具主体缩回。备选地，控制器可以检测载具相对于支撑面的速度或其变化(例如，载具的加速度)何时超过阈值，并且在载具主体的速度或其变化超过阈值时命令至少两个辅助支撑构件朝向载具主体缩回。所述阈值可以是预定的并且可以通过系统(例如，基于行驶状况)或手动(例如由用户)而可调整。
在又一示例中，自平衡载具可以包括具有纵轴的载具主体；至少两个轮，至少两个轮基本上沿着纵轴对准，至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面来支撑载具主体；至少一个平衡构件，至少一个平衡构件安置在载具主体内，当载具主体正在相对于支撑面移动时，平衡构件向该载具主体提供自平衡；以及至少两个辅助支撑构件，至少两个辅助支撑构件耦合至载具主体，至少两个辅助支撑构件中的每一个向载具主体提供相对于支撑面的稳定性。在一些情况下，一个辅助支撑构件可以耦合至载具主体的每个侧边。辅助支撑构件可以在控制器的控制下彼此独立地远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。
在一些实施方式中，当载具长期停止时，例如，当载具停在停车场达相对长的时间段时，至少两个辅助支撑构件可以远离载具伸展以向该载具提供稳定性。如果载具主体相对于支撑面静止(例如，零速度)，则平衡构件可能消耗较多功率来使该载具主体平衡。例如，如果载具相对于支撑面静止，则充当电动自平衡载具上的平衡构件的飞轮可能不得不以较高的速度转动，以向载具主体提供充分的平衡。在这种情况下，当载具长期停止时，至少两个辅助支撑构件可以远离该载具伸展以向该载具提供稳定性，以使得该自平衡载具的功率消耗降低并保证充分的稳定性。
在一些情况下，当载具主体相对于支撑面静止时，平衡构件可以操作以向该载具主体提供自平衡。备选地，当载具主体相对于支撑面静止时，平衡构件可以不操作以向该载具主体提供自平衡。在一些情况下，当载具主体已经相对于支撑面从静止状态转变为移动状态时，控制器可以命令至少一个平衡构件向载具主体提供自平衡。例如，一旦停放的载具再次启动并行进，控制器就可以命令至少一个平衡构件操作以便使载具主体平衡。
在一些实施方式中，如果载具从停放状态再次启动，则至少一个已伸展的辅助支撑构件可以朝向载具主体缩回来。例如，如果停放的载具再次启动以及/或者载具的行驶速度增大至预定速度(例如，15km/hr)以及/或者至少一个平衡构件可以充分地使载具主体平衡，则至少一个已伸展的辅助支撑构件可以朝向载具主体缩回来。在一些情况下，控制器可以检测载具主体何时能够借助于至少一个平衡构件而自平衡，并且在载具主体能够自平衡时命令至少两个辅助支撑构件朝向载具主体缩回。备选地，控制器可以检测载具相对于支撑面的速度或其变化(例如，载具的加速度)何时超过阈值，并且在载具主体的速度或其变化超过阈值时，命令至少两个辅助支撑构件朝向载具主体缩回。
图6示意性地示出了用于两轮自平衡载具的控制系统600的另一示例，控制系统600可以用于调节该两轮自平衡载具的辅助支撑构件。控制系统包括控制器602，该控制器602可以与一个或多个平衡构件604、一个或多个辅助支撑构件608以及一个或多个辅助传感器相通信。在一些实施方式中，控制器还可以与可选的定向传感器606相通信。当一个或多个辅助支撑构件不与支撑面相接触时，平衡构件604可以促进载具主体相对于支撑面的平衡。如在此其他各处所讨论，平衡构件可以是CMG、飞轮或移位配重。一个或多个辅助传感器可以提供于或集成在一个或多个辅助支撑构件上，以向控制器提供辅助信息，辅助信息包括但不限于辅助支撑构件到支撑面的距离、辅助支撑构件的伸长速度以及相对于支撑面的稳定性状态。控制器可以从一个或多个平衡构件和/或定向传感器和/或一个或多个辅助传感器接收信号，并且基于接收到的一个或多个信号指导一个或多个辅助支撑构件远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回，从而使载具主体相对于支撑面稳定。
在一些实施方式中，辅助传感器610可以是安置在辅助支撑构件的远端上的接近度传感器，用以检测辅助支撑构件的远端到支撑面的接近度/距离。如果不止一个辅助支撑构件耦合至自平衡载具的载具主体，则接近度传感器可以提供于多个辅助支撑构件中的每一个的远端上，或者备选地，提供于多个辅助支撑构件中的一个的远端上。在一些实施方式中，接近度传感器可以是非接触式传感器。
接近度传感器可以发射电磁场或电磁辐射(例如，红外或紫外)束，并且检测场中的变化或者返回信号。本申请中所使用的接近度传感器可以选自包括以下各项的组：电容式传感器、电容式位移传感器、多普勒效应传感器、涡流传感器、电感式传感器、激光传感器、磁传感器、无源光学传感器、无源热红外传感器、光电池传感器、反射式传感器、雷达、反射式电离辐射传感器、有源或无源声纳、超声传感器、光纤传感器以及霍尔效应传感器。在一些情况下，一个接近度传感器可以安置在辅助支撑构件的远端上。备选地，多个接近度传感器可以安置在辅助支撑构件的远端上。在这种情况下，多个接近度传感器可以是相同类型或不同类型。多个接近度传感器可以按阵列安置在辅助支撑构件的远端上。由多个接近度传感器测量的接近度的平均值可以被当作所测量的辅助支撑构件的远端到支撑面的接近度。
接近度传感器的最大检测距离，即接近度传感器可以在其中检测物体的最大距离，可以大于或等于约0.01米(m)、0.02m、0.04m、0.06m、0.08m、0.1m、0.2m、0.4m、0.6m、0.8m、1.0m、1.2m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.2m、2.4m、2.6m、2.8m、3.0m、4.0m、5.0m、6.0m、7.0m、8.0m、9.0m或10.0m。备选地，接近度传感器的最大检测距离可以小于或等于10.0m、9.0m、8.0m、7.0m、6.0m、5.0m、4.0m、3.0m、2.8m、2.6m、2.4m、2.2m、2.0m、1.8m、1.6m、1.4m、1.2m、1.0m、0.8m、0.6m、0.4m、0.2m、0.1m、0.08m、0.06m、0.04m、0.02m或0.01m。例如，接近度传感器的最大检测距离可以是2.0m。
在一些情况下，控制器602可以从接近度传感器接收数据，并且确定一个或多个辅助支撑构件相对于载具主体的伸长速度。例如，辅助支撑构件的初始伸长速度可以较高(例如，20m/sec)。随着来自辅助支撑构件的远端上的接近度传感器的信号指示对支撑面的接近，该辅助支撑构件的伸长速度可以减小(例如，在触及支撑面之前是1m/sec)，以使得来自辅助支撑构件的支撑可以不会恶化驾驶员和乘客的体验。
备选地，辅助传感器610可以是安置在辅助支撑构件的远端上的应力传感器(也称为压力变换器)，用以检测抵靠支撑面的辅助支撑构件远端上的应力。如果不止一个辅助支撑构件耦合至自平衡载具的载具主体，则应力传感器可以提供于多个辅助支撑构件中的每一个的远端上，或者备选地，提供于多个辅助支撑构件中的一个的远端上。在一些实施方式中，应力传感器可以是接触式传感器，并且可以安置在辅助轮的轴线上，该辅助轮提供于辅助支撑构件的远端处。
应力传感器可以使用力收集器(诸如隔膜、活塞、波登管或波纹管)来测量由于在应力传感器的区域上施加力所产生的应变或挠曲。本申请中所使用的接近度传感器可以选自包括以下各项的组：压阻式传感器(例如，使用粘结的或成形的应变仪的压阻效应来检测由于施加压力所产生的应变的传感器，当压力使该材料变形时电阻增大)、电容式传感器(例如，使用隔膜和压力腔来创建可变电容器以检测由于施加压力所产生的应变的传感器，当压力使隔膜变形时电容减小)、电磁传感器(例如，借助于电感(磁阻)的变化、线性可变差动变压器(LVDT)、霍尔效应或涡流原理来测量隔膜的位移的传感器)、压电式传感器(例如，利用诸如石英等某些材料的压电效应来测量由于压力在感测机构上产生的应变的传感器)、光学传感器(例如，使用光纤的物理变化来检测由于施加压力所产生的应变的传感器)以及电位传感器(例如，使用电刷沿电阻机构的运动来检测由所施加的压力造成的应变的传感器)。
在一些情况下，可以在辅助支撑构件的远端上安置一个应力传感器。可以在辅助支撑构件的远端上安置多个应力传感器。在这种情况下，多个应力传感器可以是相同类型或不同类型。多个应力传感器可以按阵列安置在辅助支撑构件的远端上。由多个应力传感器测量的应力的平均值可以被当作所测量的抵靠支撑面的辅助支撑构件远端的应力。
应力传感器的最小可检测应力可以小于或等于约1,000psi(每平方英寸磅数)、900psi、800psi、700psi、600psi、500psi、450psi、400psi、350psi、300psi、250psi、200psi、150psi、100psi、80psi、60psi、40psi、20psi、10psi、5.0psi、1.0psi、0.5psi、0.1psi、0.05psi或0.01psi。备选地，应力传感器的最小可检测应力可以大于或等于0.01psi(每平方英寸磅数)、0.05psi、0.1psi、0.5psi、1.0psi、5.0psi、10psi、20psi、40psi、60psi、80psi、100psi、150psi、200psi、250psi、300psi、350psi、400psi、450psi、500psi、600psi、700psi、800psi、900psi或1,000psi。应力传感器的最大可检测应力可以小于或等于约50,000psi、45,000psi、40,000psi、35,000psi、30,000psi、25,000psi、20,000psi、15,000psi、10,000psi、9,500psi、9,000psi、8,500psi、8,000psi、7,500psi、7,000psi、6,500psi、6,000psi、5,500psi、5,000psi、4,500psi、4,000psi、3,500psi、3,000psi、2,500psi、2,000psi、1,500psi或1,000psi。备选地，应力传感器的最大可检测应力可以大于或等于1,000psi、1,500psi、2,000psi、2,500psi、3,000psi、3,500psi、4,000psi、4,500psi、5,000psi、5,500psi、6,000psi、6,500psi、7,000psi、7,500psi、8,000psi、8,500psi、9,000psi、9,500psi、10,000psi、15,000psi、20,000psi、25,000psi、30,000psi、35,000psi、40,000psi、45,000psi或50,000psi。
在一些情况下，控制器602可以从应力传感器接收数据，并且确定载具相对于支撑面的稳定性状态。例如，当通过将一个或多个辅助支撑构件伸展出去而停放载具时，如果施加在一个或多个辅助支撑构件的远端上的应力超过预定的阈值，则控制器可以确定该载具由一个或多个辅助支撑构件相对于支撑面而稳定地支撑。
备选地，一个或多个辅助传感器610可以包括检测辅助支撑构件的远端到支撑面的接近度的接近度传感器，以及检测抵靠支撑面的辅助支撑构件远端上的应力的应力传感器。在一些情况下，控制器602可以组合来自接近度传感器和应力传感器的数据，以确定辅助支撑构件相对于载具主体的伸长速度和载具相对于支撑面的稳定性状态。例如，当通过将一个或多个辅助支撑构件伸展出去而将载具停放在被雪、沙、泥、草和/或灌木覆盖的表面上时，随着来自辅助支撑构件远端上的接近度传感器的信号指示对支撑面的接近，该辅助支撑构件的伸长速度可以从较高的初始值(例如，20m/sec)降低至较低的值(例如，1m/sec)。然而，当来自接近度传感器的信号指示从接近度传感器到“地面”的距离是零时，辅助支撑构件的远端实际上可能触及的是雪而不是真实地面。在这种情况下，控制器可以命令辅助支撑构件继续伸展出去直到来自应力传感器的信号指示施加在辅助支撑构件远端上的应力超过预定的阈值。来自接近度传感器和应力传感器的组合数据可以使得辅助支撑构件能够伸展至真正的支撑面而不是停止在假表面上，这可以有助于改善由一个或多个辅助支撑构件所提供的可靠性和稳定性。如在此其他各处所讨论，接近度传感器和应力传感器的组合可以改善由一个或多个辅助支撑构件在包括但不限于以下各项的场景中所提供的可靠性和稳定性：载具转向、载具减速和自平衡构件失效等。
在一些情况下，在一个或多个接近度传感器以及一个或多个应力传感器安置在辅助支撑构件的远端处的情况下，可以向从相应传感器接收的数据指派比例因子(例如，权重)。例如，可以向从接近度传感器接收的数据指派比例因子A而可以向从应力传感器接收的数据指派比例因子B。比例因子A和比例因子B可以由载具的制造商编程以及/或者可以由用户可调整。例如，从接近度传感器接收的数据可以指派以较大的比例因子，因为辅助支撑构件的伸长速度对于保证载具的安全性和稳定性是优先的。
图7是示意性地示出操作载具的方法的流程图，载具诸如自平衡载具。载具可以包括具有纵轴的载具主体；至少两个轮，至少两个轮基本上沿着纵轴对准，其中至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面来支撑载具主体；至少两个辅助支撑构件，至少两个辅助支撑构件耦合至载具主体，其中至少两个辅助支撑构件彼此独立地远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回，其中至少两个辅助支撑构件中的每一个向载具主体提供相对于支撑面的稳定性；至少一个平衡构件，至少一个平衡构件安置在载具主体内，其中平衡构件促进该载具主体相对于支撑面的自平衡；以及控制器，控制器与至少两个辅助支撑构件和至少一个平衡构件相通信，其中控制器包括一个或多个计算机处理器，一个或多个计算机处理器被单独地或共同地编程用于基于载具的操作状态或其变化来命令至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回，操作状态选自包括以下各项的组：至少一个平衡构件的操作状态和载具主体相对于支撑面的定向，从而使载具主体相对于支撑面稳定。
在操作702中，可以监测与支撑面相邻的自平衡载具的操作状态。在一些情况下，监测可以包括检测载具的操作状态或其变化和/或相对于重力加速度矢量的倾斜度。接着，在操作704中，可以基于载具的操作状态或其变化来命令至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回，从而使该载具主体相对于支撑面稳定。例如，如果载具的操作状态从作业状态改变为故障状态，则控制器可以命令至少两个辅助支撑构件远离载具主体伸展并且向该载具主体提供稳定性。
在一些实施方式中，如在此其他各处所讨论，操作自平衡载具的方法可以控制至少两个辅助支撑构件在包括但不限于以下场景中远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回：至少一个平衡构件失效、载具正在转向、载具正在减速、载具处于暂时静止中和/或载具处于长期静止中。
图8示意性地示出了根据本申请的一些实施方式的具有辅助支撑构件的两轮载具的示例。两轮载具802可以是具有两个轮、不具有自平衡能力的普通载具，诸如自行车、摩托车、滑板车等。两轮载具802包括两个辅助支撑构件804，两个辅助支撑构件804耦合至该两轮载具802的载具主体，并且可以由载具上的控制器命令而彼此独立地远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。轮相对于载具主体的空间布置、两个轮相对于彼此的空间布置以及马达的数目和/或空间布置可以与如在此其他各处参考图1-图4所讨论的相同。
辅助支撑构件804可以提供于载具主体的侧边(例如，在与载具的纵轴基本上垂直的方向)上。辅助支撑构件可以耦合至载具主体的沿着该载具主体纵轴的任意位置处。在一些情况下，辅助支撑构件可以耦合至载具主体的基本中间部分处。备选地，辅助支撑构件可以耦合至载具主体的相对靠后部分处。备选地，辅助支撑构件可以耦合至载具主体的相对靠前部分处。
在一些情况下，可以在载具主体的侧边中的每一个处提供至少一个辅助支撑构件。备选地，如在此其他各处所讨论(例如，在图4的上下文中)，可以在仅在载具主体的一个侧边上提供一个或多个辅助支撑构件。辅助支撑构件804的伸展和缩回可以利用各种机构实现。在一些实施方式中，辅助支撑构件可以包括伸缩杆，该伸缩杆可远离和/或朝向载具主体而可缩回。备选地，辅助支撑构件可以包括可折叠杆，该可折叠杆可通过相对于载具主体旋转的方式远离和/或朝向载具主体而可折叠。在一些实施方式中，在处于缩回状态下时，辅助支撑构件可以定位成基本在载具主体下方。备选地，在处于缩回状态下时，辅助支撑构件可以定位成基本在载具主体上方。备选地，在处于缩回状态下时，辅助支撑构件可以定位成与载具主体基本上平行。备选地，在处于缩回状态下时，辅助支撑构件可以定位成相对于载具主体成任意角度。在一些实施方式中，辅助支撑构件可以在其远端处包括一个或多个辅助轮和/或履带。辅助轮和/或履带可以是可转向的。
可以在载具上提供与控制器相通信的定向传感器(例如，陀螺仪)，用以测量载具主体的倾斜度和/或其变化。在一些实施方式中，当所测量的载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度到达预定的阈值(例如，30度)时，控制器可以命令一个或多个辅助支撑构件伸展出去以触及支撑面并向载具主体提供稳定性。备选地，当所测量的载具主体的倾斜度的变化到达预定值(例如，5度/秒)时，控制器可以命令一个或多个辅助支撑构件伸展出去并向载具主体提供稳定性。备选地，当所测量的载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度到达预定的阈值(例如，30度)或者所测量的载具主体的倾斜度的变化到达预定值(例如，5度/秒)时，控制器可以命令一个或多个辅助支撑构件伸展出去并向载具主体提供稳定性。在一些情况下，载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度的预定的阈值可以根据该载具的行驶模式而确定。例如，“运动模式”下的阈值可以被设置为大于“雪地模式”下的阈值，以使得“运动模式”下的载具相对于重力加速度矢量可以倾斜更大角度。
在一些实施方式中，辅助支撑构件可以在所测量的载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度到达预定的阈值之前伸展出去。备选地，辅助支撑构件可以在所测量的载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度到达预定的阈值时伸展出去。备选地，辅助支撑构件可以在所测量的载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度到达预定的阈值之后伸展出去。
在一些实施方式中，如果载具主体的定向恢复回预定的阈值(例如，载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度小于30度)，则一个或多个已伸展的辅助支撑构件可以朝向载具主体缩回。
图9示意性地示出了用于两轮自平衡载具的控制系统的示例，其可以用于调节该两轮自平衡载具的辅助支撑构件。控制系统包括控制器902，该控制器902可以与定向传感器904以及一个或多个辅助支撑构件906相通信。在一些实施方式中，控制器902还可以与一个或多个辅助传感器908相通信，一个或多个辅助传感器908可以是可选的。当一个或多个辅助支撑构件不与支撑面相接触时，平衡构件604可以促进载具主体相对于支撑面的平衡。一个或多个辅助传感器可以提供于或集成在一个或多个辅助支撑构件上以向控制器提供辅助信息，辅助信息包括但不限于辅助支撑构件到支撑面的距离、辅助支撑构件的伸长速度和相对于支撑面的稳定性状态。控制器可以从定向传感器和/或一个或多个辅助传感器接收信号，并且基于接收到的一个或多个信号来指导一个或多个辅助支撑构件远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回，从而使载具主体相对于支撑面稳定。
在一些实施方式中，辅助传感器906可以是安置在辅助支撑构件的远端上的接近度传感器，用以检测辅助支撑构件的远端到支撑面的接近度/距离。接近度传感器可以是非接触式传感器，并且可以安置在辅助轮的轴线上，该辅助轮提供于辅助支撑构件的远端处。在一些情况下，控制器可以从接近度传感器接收数据，并且确定一个或多个辅助支撑构件相对于载具主体的伸长速度。备选地，辅助传感器可以是安置在辅助支撑构件的远端上的应力传感器(也称为压力变换器)，用以检测抵靠支撑面的辅助支撑构件远端上的应力。应力传感器可以是接触式传感器，并且可以安置在辅助轮的轴线上，该辅助轮提供于辅助支撑构件的远端处。在一些情况下，控制器可以从应力传感器接收数据，并且确定载具相对于支撑面的稳定性状态。备选地，一个或多个辅助传感器可以包括检测辅助支撑构件的远端到支撑面的接近度的接近度传感器，以及检测抵靠支撑面的辅助支撑构件远端上的应力的应力传感器。在一些情况下，控制器可以组合来自接近度传感器和应力传感器的数据以确定辅助支撑构件相对于载具主体的伸长速度和载具相对于支撑面的稳定性状态。在一些情况下，如在此其他各处参考图6所讨论，在一个或多个接近度传感器以及一个或多个应力传感器安置在辅助支撑构件的远端处的情况下，可以向从相应传感器接收的数据指派比例因子(例如，权重)。
图10是示意性地示出操作载具的方法的流程图。载具可以包括：(i)载具主体，载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，至少两个轮基本上沿着纵轴对准，其中至少两个轮中的每一个相对于支撑面来支撑载具主体，(iii)至少一个传感器，至少一个传感器测量载具主体相对于支撑面的倾斜度或其变化，以及(iv)至少两个辅助支撑构件，至少两个辅助支撑构件耦合至载具主体，至少两个辅助支撑构件彼此独立地远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回，其中至少两个辅助支撑构件中的每一个向载具主体提供相对于支撑面的稳定性。
在操作1002中，可以监测载具的载具主体相对于支撑面的倾斜度或其变化(例如，作为时间的函数的倾斜的一阶或二阶导数)。倾斜度或其变化可以相对于参考而确定。例如，当载具在水平或基本水平的表面上时，载具的控制器可以确定参考倾斜，并且测量相对于该参考的倾斜度或其变化。
在操作1004中，可以基于载具主体相对于支撑面的倾斜度或其变化，命令至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离载具主体伸展和/或朝向载具主体缩回。
在一些实施方式中，当所测量的载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度到达预定的阈值(例如，30度)时，操作载具的方法可以命令一个或多个辅助支撑构件伸展出去以触及支撑面并且向载具主体提供稳定性。备选地，当所测量的载具主体的倾斜度的变化到达预定值(例如，5度/秒)时，操作载具的方法可以命令一个或多个辅助支撑构件伸展出去并且向载具主体提供稳定性。备选地，当所测量的载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度到达预定的阈值(例如，30度)或者所测量的载具主体的倾斜度的变化到达预定值(例如，5度/秒)时，操作载具的方法可以命令一个或多个辅助支撑构件伸展出去并且向载具主体提供稳定性。
本申请提供了被编程用于实现本申请的方法的计算机控制系统。图11示出了被编程或以其他方式配置用于操作自平衡载具或载具的计算机系统1101的示例。计算机系统1101可以调节本申请的自平衡载具或载具的各个方面，诸如，举例而言，使辅助支撑构件伸展出去和/或缩回来。
计算机系统1101可以包括中央处理单元(CPU，在此也称为“处理器”和“计算机处理器”)1105，其可以是单核处理器或多核处理器或者用于并行处理的多个处理器。计算机系统1101还可以包括存储器或存储器单元1110(例如，随机存取存储器、只读存储器、闪速存储器)、电子存储单元1115(例如，硬盘)、用于与一个或多个其他系统相通信的通信接口1120(例如，网络适配器)以及外围设备1125，诸如高速缓冲存储器、其他存储器、数据存储和/或电子显示适配器。存储器1110、存储单元1115、接口1120和外围设备1125可以通过诸如母板等通信总线(实线)与CPU 1105相通信。存储单元1115可以是用于存储数据的数据存储单元(或数据储存库)。计算机系统1101可以借助于通信接口1120可操作地耦合至计算机网络(“网络”)1130。网络1130可以是因特网、互联网和/或外联网，或者与因特网相通信的内联网和/或外联网。网络1130在一些情况下可以是电信和/或数据网络。网络1130可以包括一个或多个计算机服务器，一个或多个计算机服务器可以支持分布式计算，诸如云计算。网络1130在一些情况下借助于计算机系统1101，可以实现对等网络，这可以使耦合至计算机系统1101的设备能够充当客户端或服务器。
CPU 1105可以执行一系列机器可读指令，该机器可读指令可以具体化在程序或软件中。该指令可以存储在诸如存储器1110的存储器单元中。指令可以针对于CPU 1105，指令可以随后编程或以其他方式配置CPU 1105以实现本申请的方法。由CPU 1105执行的操作的示例可以包括取回、解码、执行和写回。
CPU 1105可以是诸如集成电路的电路的一部分。系统1101的一个或多个其他组件可以包括在电路中。在一些情况下，电路是专用集成电路(ASIC)。
存储单元1115可以存储文件，诸如驱动程序、库和所保存的程序。存储单元1115可以存储用户数据，例如，用户偏好和用户程序。在一些情况下，计算机系统1101可以包括一个或多个附加数据存储单元，该一个或多个附加数据存储单元在计算机系统1101外部，诸如位于通过内联网或因特网与计算机系统1101相通信的远程服务器上。
计算机系统1101可以通过网络1130与一个或多个远程计算机系统相通信。例如，计算机系统1101可以与用户的远程计算机系统相通信。远程计算机系统的示例可以包括个人计算机(例如，便携式PC)、板式或平板型PC(例如，iPad、GalaxyTab)、电话、智能电话(例如，iPhone、支持Android的设备、)或个人数字助理。用户可以经由网络1130访问计算机系统1101。
在此所述的方法可以通过存储在计算机系统1101的电子存储位置上的，例如，存储在存储器1110或电子存储单元1115上的机器(例如，计算机处理器)可执行代码的方式来实现。机器可执行代码或机器可读代码能够以软件的形式提供。在使用期间，代码可以由处理器1105执行。在一些情况下，可以从存储单元1115取回代码并将其储存在存储器1110上以用于处理器1105迅速访问。在一些情形下，可以排除电子存储单元1115，而将机器可执行指令储存在存储器1110上。
代码可以被预编译并且配置用于与具有适于执行该代码的处理器的机器一起使用，或者可以在运行时期间被编译。代码能够以编程语言提供，可以选择编程语言以使该代码能够以预编译或即时编译的方式执行。
在此提供的系统和方法的多个方面，诸如计算机系统1101，可以在编程中具体化。技术的各个方面可被认为是“产品”或“制品”，其通常是在一种类型的机器可读介质上携带或在该介质中体现的机器(或处理器)可执行代码和/或相关联数据的形式。机器可执行代码可以储存在诸如存储器(例如，只读存储器、随机存取存储器、闪速存储器)等电子存储单元或硬盘上。“存储”型介质可以包括计算机、处理器等的任何或全部有形存储器，或者与其相关联的模块，诸如各种半导体存储器、磁带驱动器、磁盘驱动器等，其可以在任何时间为软件编程提供非暂时性存储。软件的全部或部分有时可以通过因特网或各种其他电信网络而通信。这样的通信，例如，可以支持软件从一台计算机或处理器加载到另一台计算机或处理器，例如，从管理服务器或主控计算机加载到应用服务器的计算机平台。因此，可以承载软件元素的另一种类型的介质包括光波、电波和电磁波，诸如跨本地设备之间的物理接口、通过有线和光学陆线网络以及通过各种空中链路而使用。携带这样的波的物理元件，诸如有线链路或无线链路、光学链路等，也可被认为是承载软件的介质。如本文所用的，除非受限于非暂时性有形“存储”介质，否则诸如计算机或机器“可读介质”的术语是指参与为处理器提供指令以供执行的任何介质。
因此，诸如计算机可执行代码等机器可读介质可以采取许多形式，包括但不限于有形存储介质、载波介质或物理传输介质。非易失性存储介质例如包括光盘或磁盘，诸如包括任何一个或多个计算机等中的任何存储设备，诸如可以用于实现如附图所示的数据库等。易失性存储介质包括动态存储器，诸如这样的计算机平台的主存储器。有形传输介质包括同轴电缆；铜线和光纤，包括导线，导线包含计算机系统内的总线。载波传输介质可以采取电信号或电磁信号或者声波或光波的形式，诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间所产生的电信号或电磁信号或者声波或光波。因此，计算机可读介质的常见形式包括，例如：软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD或DVD-ROM、任何其他光学介质、穿孔卡片纸带、任何其他具有孔洞图案的物理存储介质、RAM、ROM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或匣、传送数据或指令的载波、传送这样的载波的电缆或链路，或者计算机可以从中读取编程代码和/或数据的任何其他介质。这些形式的计算机可读介质中的许多可以参与携带一个或多个指令的一个或多个序列至处理器以供执行。
计算机系统1101可以包括电子显示器1135或与之相通信，该电子显示器1135包括用户接口(UI)1140用于提供例如，载具主体的倾斜度、自平衡构件的操作状态、载具的行驶速度、辅助支撑构件的伸展/缩回状态。UI的示例包括但不限于图形用户界面(GUI)和基于网络的用户界面。
图12示出了根据本申请的实施方式的两轮载具的示例。
在此所描述的系统、设备和方法可以应用于广泛多种载具，包括独轮(或单轮)载具、两轮载具和三轮载具。如果与四轮载具相比，独轮载具或三轮载具可能倾翻，而可能需要辅助支撑构件来提供稳定性。
在此所描述的系统、设备和方法可以应用于广泛多种可移动物体。可移动物体可能能够沿着一个、两个或三个自由度而自由移动。例如，可移动物体的移动可能相对于一个或多个自由度受到约束，诸如由预定路径、轨迹或定向所约束。移动可以由诸如引擎或马达等任何合适的致动机构所致动。可移动物体的致动机构可以由任何合适的能源提供动力，能源诸如为电能、磁能、太阳能、风能、引力能、化学能、核能或者其任何合适的组合。如在此其他各处所述，可移动物体可以经由马达或由用户而自推进。推进系统可以依靠能源运行，能源诸如电能、磁能、太阳能、风能、引力能、化学能、核能或者其任何合适的组合。备选地，可移动物体可以由生物所携带，诸如通过用户蹬踏。
可移动物体可以由用户遥控或者由可移动物体之内或之上的乘员在本地控制。可移动物体可以经由单独载具内的乘员遥控。在一些实施方式中，可移动物体是载具，诸如独轮载具、两轮载具或三轮载具。可移动物体可以是载人的或无人的。无人的物体可以不具有搭乘该可移动物体的乘员。无人的物体可以由计算机控制，计算机诸如是机器人。可移动物体可以由人类或自主控制系统(例如，计算机控制系统)或者其任何合适的组合来控制。可移动物体可以是自主式或半自主式机器人，诸如配置有人工智能的机器人。
可移动物体可以具有任何合适的大小和/或尺寸。在一些实施方式中，可移动物体可以具有能容纳人类乘员身处载具之内或之上的大小和/或尺寸。备选地，可移动物体可以具有比能够容纳人类乘员身处载具之内或之上的大小和/或尺寸更小的大小和/或尺寸。可移动物体可以具有适合于由人类搬运或携带的大小和/或尺寸。备选地，可移动物体可以大于适合于由人类搬运或携带的大小和/或尺寸。在一些情况下，可移动物体可以具有的最大尺寸(例如，长度、宽度、高度、直径、对角线)小于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。该最大尺寸可以大于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。例如，可移动物体的相对的马达的轴之间的距离可以小于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、或10m。备选地，相对的马达的轴之间的距离可以大于或等于约：2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m或10m。
在一些实施方式中，可移动物体可以具有小于100cm x 100cm x 100cm、小于50cmx 50cm x 30cm或小于5cm x 5cm x 3cm的体积。可移动物体的总体积可以小于或等于约：1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、1000cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3或10m3。相反地，可移动物体的总体积可以大于或等于约：1cm3、2cm3、5cm3、10cm3、20cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、150cm3、200cm3、300cm3、500cm3、750cm3、1000cm3、5000cm3、10,000cm3、100,000cm3、1m3或10m3。
在一些实施方式中，可移动物体可以具有的占地面积(这可以是指由可移动物体所包围的横截面面积)小于或等于约：32,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2或5cm2。相反地，占地面积可以大于或等于约：32,000cm2、20,000cm2、10,000cm2、1,000cm2、500cm2、100cm2、50cm2、10cm2或5cm2。
在一些情况下，可移动物体可以不超过10,000kg重。可移动物体的重量可以小于或等于约：9,000kg、8,000kg、7,000kg、6,000kg、5,000kg、4,000kg、3000kg、2,000kg、1,000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。相反地，重量可以大于或等于约：1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、15kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg或0.01kg。
在一些实施方式中，可移动物体可以具有低能耗。例如，可移动物体可以使用小于约：50W/h、40W/h、30W/h、20W/h、10W/h、5W/h、4W/h、3W/h、2W/h、1W/h或更小。
在一些实施方式中，可移动物体可以被配置用于携带负载。该负荷可以包括乘客、货物、设备、仪器等之中的一种或多种。负载可以提供在外壳内。该外壳可以与可移动物体的外壳相分离，或者是可移动物体的外壳的一部分。备选地，负载可以具备外壳，而可移动物体不具有外壳。备选地，负载的一些部分或者整个负载可以在不具有外壳的情况下提供。负载可以相对于可移动物体刚性固定。负载可以是相对于可移动物体而可移动的(例如，相对于可移动物体可平移或可旋转)。如在此其他各处所述，负载可以包括净荷和/或载体。
虽然在此已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但是对于本领域技术人员将会显而易见的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本文并不旨在通过说明书中提供的特定示例来限制本发明。尽管已经参考前述说明书描述了本发明，但在此对实施方式的描述和说明不意图在限制意义上进行解释。本领域技术人员现将在不偏离本发明的情况下想到许多变体、改变和替代。此外，应当理解，本发明的所有方面并不限于在此阐述的取决于多种条件和变量的特定描绘、配置或相对比例。应当理解，在实施本发明的过程中可以采用在此所述的本发明实施方式的各种替代方案。因此可以设想，本发明还将会覆盖任何这样的替代、修改、变体或等效项。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等效项。

Claims (360)

1.一种自平衡载具，包括：
载具主体，所述载具主体具有纵轴；
至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其特征在于，所述至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面来支撑所述载具主体；
至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；
至少一个平衡构件，所述至少一个平衡构件耦合至所述载具主体，其中所述平衡构件促进所述载具主体相对于所述支撑面的自平衡；以及
控制器，所述控制器与所述至少两个辅助支撑构件和所述至少一个平衡构件相通信，其中所述控制器包括一个或多个计算机处理器，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于基于所述载具的操作状态或其变化来命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，所述操作状态选自包括以下各项的组：所述至少一个平衡构件的操作状态和所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向，从而使所述载具主体相对于所述支撑面稳定。
2.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于检测所述载具的操作状态或其变化。
3.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的分离侧。
4.如权利要求3所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的相对侧。
5.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件相对于所述纵轴相对地定向。
6.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，当所述至少两个辅助支撑构件不与所述支撑面相接触时，所述平衡构件促进所述载具主体相对于所述支撑面的平衡。
7.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少一个平衡构件的操作状态是作业状态、故障状态或非作业状态。
8.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
9.如权利要求8所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
10.如权利要求8所述的自平衡载具，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
11.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。
12.如权利要求11所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。
13.如权利要求11所述的自平衡载具，其特征在于，所述辅助履带是可转向的。
14.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个包括伸缩杆。
15.如权利要求14所述的自平衡载具，其特征在于，所述伸缩杆是液压可缩回杆。
16.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个包括可折叠杆。
17.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少一个平衡构件的状态指示所述平衡构件正处于故障状态或非作业状态下，并且其中所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于在所述平衡构件处于所述故障状态或非作业状态下时，命令所述至少两个辅助支撑构件远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
18.如权利要求17所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于命令所述至少两个辅助支撑构件从所述载具主体伸展基本相同的长度。
19.如权利要求18所述的自平衡载具，其特征在于，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件与所述至少两个轮共面。
20.如权利要求18所述的自平衡载具，其特征在于，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个与所述至少两个轮共面。
21.如权利要求17所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于根据所述载具主体相对于所述支撑面的倾斜度来确定所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度。
22.如权利要求21所述的自平衡载具，其特征在于，当所述载具正在转向时，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度不同。
23.如权利要求17所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
24.如权利要求23所述的自平衡载具，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
25.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少一个平衡构件的状态指示所述平衡构件正处于作业状态下，并且其中所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于(i)检测所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向，以及(ii)当所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向到达预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
26.如权利要求25所述的自平衡载具，其特征在于，所述预定的定向阈值是30度。
27.如权利要求25所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于在所述载具主体的所述定向达到了所述预定的定向阈值之前，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
28.如权利要求25所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于恰在所述载具主体的所述定向达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
29.如权利要求25所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于在所述载具主体的所述定向已经达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
30.如权利要求25所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以将所述载具主体恢复至小于所述预定的定向阈值的定向。
31.如权利要求30所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于在所述载具主体恢复至所述小于所述预定的定向阈值的定向之后，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
32.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括控制力矩陀螺仪(CMG)。
33.如权利要求32所述的自平衡载具，其特征在于，所述CMG的操作状态基于所述CMG相对于所述载具主体的转动框架角是否到达预定的转动框架角限制来确定。
34.如权利要求33所述的自平衡载具，其特征在于，所述预定的转动框架角限制是±45度。
35.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括飞轮。
36.如权利要求35所述的自平衡载具，其特征在于，所述飞轮的操作状态基于所述飞轮的角旋转速度是否到达预定的角旋转速度限制来确定。
37.如权利要求36所述的自平衡载具，其特征在于，所述预定的角旋转速度限制是5000rpm。
38.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少一个自平衡构件包括移位配重。
39.如权利要求38所述的自平衡载具，其特征在于，所述移位配重在与所述载具主体的所述纵轴基本上垂直的横穿方向上是可移动的。
40.如权利要求38所述的自平衡载具，其特征在于，所述移位配重的操作状态基于所述移位配重的块是否到达滑动末端来确定。
41.如权利要求1所述的自平衡载具，还包括马达，所述马达向所述载具主体提供平移运动。
42.如权利要求41所述的自平衡载具，其特征在于，所述马达是内燃机。
43.如权利要求41所述的自平衡载具，其特征在于，所述马达是电动马达。
44.如权利要求41所述的自平衡载具，其特征在于，所述马达可操作地耦合至所述至少两个轮中的至少一个。
45.如权利要求44所述的自平衡载具，其特征在于，所述马达可操作地耦合至所述至少两个轮。
46.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个轮可操作地彼此耦合。
47.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个轮中的至少一个是可转向的。
48.如权利要求47所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个轮是可转向的。
49.如权利要求48所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个轮是独立地可转向的。
50.如权利要求48所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少两个轮是协同地可转向的。
51.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，当所述载具主体正在相对于所述支撑面移动时，所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
52.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
53.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件不向所述载具主体提供自平衡。
54.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于在所述载具主体相对于所述支撑面静止时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
55.如权利要求54所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于在所述载具主体已经相对于所述支撑面从静止状态转变为移动状态时，命令所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
56.如权利要求55所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于检测所述载具主体何时能够借助于所述平衡构件而自平衡，并且在所述载具主体能够自平衡时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
57.如权利要求54所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于检测所述载具主体相对于所述支撑面的速度或其变化何时超过阈值，并且在所述载具主体的所述速度或其变化超过所述阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
58.如权利要求57所述的自平衡载具，其特征在于，所述阈值速度是10km/小时。
59.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于检测所述载具相对于所述支撑面的速度或其变化，并且在所述载具主体的所述速度或其变化低于阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
60.如权利要求59所述的自平衡载具，其特征在于，所述阈值是10km/小时。
61.如权利要求1所述的自平衡载具，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括多个平衡构件。
62.如权利要求61所述的自平衡载具，其特征在于，所述多个平衡构件包括第一平衡构件，所述第一平衡构件与第二平衡构件相邻。
63.如权利要求62所述的自平衡载具，其特征在于，所述第一平衡构件沿着与所述纵轴正交的轴线与所述第二平衡构件相邻。
64.如权利要求62所述的自平衡载具，其特征在于，所述第一平衡构件沿着所述纵轴与所述第二平衡构件相邻。
65.如权利要求62所述的自平衡载具，其特征在于，所述第一平衡构件和所述第二平衡构件包括以相反方向旋转的块。
66.如权利要求1所述的自平衡载具，还包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个上。
67.如权利要求66所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个传感器包括接近度传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度。
68.如权利要求67所述的自平衡载具，其特征在于，所述接近度传感器安置在所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处。
69.如权利要求67所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。
70.如权利要求66所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个传感器包括应力传感器，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
71.如权利要求70所述的自平衡载具，其特征在于，所述应力传感器安置在辅助轮的轴上，所述辅助轮位于所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
72.如权利要求70所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。
73.如权利要求66所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个传感器包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
74.如权利要求66所述的自平衡载具，其特征在于，所述一个或多个传感器与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
75.一种载具，包括：
载具主体，所述载具主体具有纵轴；
至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其特征在于，所述至少两个轮中的每一个被配置用于相对于支撑面来支撑所述载具主体；
至少一个传感器，所述至少一个传感器测量所述载具主体相对于所述支撑面的倾斜度及其变化；
至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及
控制器，所述控制器可操作地耦合至所述至少两个辅助支撑构件和所述至少一个传感器，其中所述控制器包括一个或多个计算机处理器，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于基于所述载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度或其变化来命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回。
76.如权利要求75所述的载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于从所述至少一个传感器接收信号，所述信号指示所述倾斜度或其变化。
77.如权利要求75所述的载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的分离侧。
78.如权利要求77所述的载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的相对侧。
79.如权利要求75所述的载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件相对于所述纵轴相对地定向。
80.如权利要求75所述的载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
81.如权利要求80所述的载具，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
82.如权利要求80所述的载具，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
83.如权利要求75所述的载具，其特征在于，所述至少一个传感器包括陀螺仪，所述陀螺仪测量所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度或其变化。
84.如权利要求75所述的载具，其特征在于，所述载具还包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
85.如权利要求84所述的载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据相组合，以确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。
86.如权利要求84所述的载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据相组合，以确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。
87.如权利要求75所述的载具，其特征在于，所述至少一个传感器与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
88.如权利要求75所述的载具，其特征在于，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于在所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度超过预定的阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展。
89.如权利要求88所述的载具，其特征在于，所述预定的阈值是30度。
90.如权利要求75所述的载具，其特征在于，所述倾斜度包括随时间变化的倾斜度。
91.一种用于操作自平衡载具的方法，包括：
(a)监测与支撑面相邻的所述自平衡载具的操作状态，其中所述自平衡载具包括(i)载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，并且其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及(iv)至少一个平衡构件，所述至少一个平衡构件耦合至所述载具主体，其中所述平衡构件促进所述载具主体相对于所述支撑面的自平衡，并且其中所述操作状态选自包括以下各项的组：所述至少一个平衡构件的状态和所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向；以及
(b)基于所述载具的操作状态或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，从而使所述载具主体相对于所述支撑面稳定。
92.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述监测包括检测所述自平衡载具的操作状态或其变化。
93.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的分离侧。
94.如权利要求93所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的相对侧。
95.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件相对于所述纵轴相对地定向。
96.如权利要求91所述的方法，其特征在于，当所述至少两个辅助支撑构件不与所述支撑面相接触时，所述平衡构件促进所述载具主体相对于所述支撑面的平衡。
97.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少一个平衡构件的操作状态是作业状态、故障状态或非作业状态。
98.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
99.如权利要求98所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
100.如权利要求98所述的方法，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
101.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。
102.如权利要求101所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。
103.如权利要求101所述的方法，其特征在于，所述辅助履带是可转向的。
104.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个包括伸缩杆。
105.如权利要求104所述的方法，其特征在于，所述伸缩杆是液压可缩回杆。
106.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个包括可折叠杆。
107.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少一个平衡构件的所述状态指示所述平衡构件正处于故障状态或非作业状态下，并且其中所述命令包括在所述平衡构件处于所述故障状态或非作业状态下时，命令所述至少两个辅助支撑构件远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
108.如权利要求107所述的方法，其特征在于，所述命令包括命令所述至少两个辅助支撑构件从所述载具主体伸展基本相同的长度。
109.如权利要求108所述的方法，其特征在于，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件与所述至少两个轮共面。
110.如权利要求108所述的方法，其特征在于，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个与所述至少两个轮共面。
111.如权利要求107所述的方法，还包括在所述命令之前，根据所述载具主体相对于所述支撑面的倾斜度来确定所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度。
112.如权利要求111所述的方法，其特征在于，当所述载具正在转向时，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度不同。
113.如权利要求107所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
114.如权利要求113所述的方法，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
115.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少一个平衡构件的所述状态指示所述平衡构件正处于作业状态下，并且其中所述监测包括检测所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向，并且所述命令包括当所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向到达预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
116.如权利要求115所述的方法，其特征在于，所述预定的定向阈值是30度。
117.如权利要求115所述的方法，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体的所述定向达到所述预定的定向阈值之前，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
118.如权利要求115所述的方法，其特征在于，所述命令包括恰在所述载具主体的所述定向达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
119.如权利要求115所述的方法，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体的所述定向达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
120.如权利要求115所述的方法，其特征在于，所述命令包括命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以将所述载具主体恢复至小于所述预定的定向阈值的定向。
121.如权利要求120所述的方法，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体恢复至所述小于所述预定的定向阈值的定向之后，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
122.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括控制力矩陀螺仪(CMG)。
123.如权利要求122所述的方法，其特征在于，所述CMG的操作状态基于所述CMG相对于所述载具主体的转动框架角是否到达预定的转动框架角限制来确定。
124.如权利要求123所述的方法，其特征在于，所述预定的转动框架角限制是±45度。
125.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括飞轮。
126.如权利要求125所述的方法，其特征在于，所述飞轮的操作状态基于所述飞轮的角旋转速度是否到达预定的角旋转速度限制来确定。
127.如权利要求126所述的方法，其特征在于，所述预定的角旋转速度限制是5000rpm。
128.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少一个自平衡构件包括移位配重。
129.如权利要求128所述的方法，其特征在于，所述移位配重在与所述载具主体的所述纵轴基本上垂直的横穿方向上是可移动的。
130.如权利要求128所述的方法，其特征在于，所述移位配重的操作状态基于所述移位配重的块是否到达滑动末端来确定。
131.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述自平衡载具还包括马达，所述马达向所述载具主体提供平移运动。
132.如权利要求131所述的方法，其特征在于，所述马达是内燃机。
133.如权利要求131所述的方法，其特征在于，所述马达是电动马达。
134.如权利要求131所述的方法，其特征在于，所述马达可操作地耦合至所述至少两个轮中的至少一个。
135.如权利要求134所述的方法，其特征在于，所述马达可操作地耦合至所述至少两个轮。
136.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少两个轮可操作地彼此耦合。
137.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少两个轮中的至少一个是可转向的。
138.如权利要求137所述的方法，其特征在于，所述至少两个轮是可转向的。
139.如权利要求138所述的方法，其特征在于，所述至少两个轮是独立地可转向的。
140.如权利要求138所述的方法，其特征在于，所述至少两个轮是协同地可转向的。
141.如权利要求91所述的方法，其特征在于，当所述载具主体正在相对于所述支撑面移动时，所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
142.如权利要求91所述的方法，其特征在于，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
143.如权利要求91所述的方法，其特征在于，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件不向所述载具主体提供自平衡。
144.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体相对于所述支撑面静止时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
145.如权利要求144所述的方法，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体已经相对于所述支撑面从静止状态转变为移动状态时，命令所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
146.如权利要求145所述的方法，其特征在于，所述监测包括检测所述载具主体何时能够借助于所述平衡构件而自平衡，并且所述命令包括在所述载具主体能够自平衡时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
147.如权利要求144所述的方法，其特征在于，所述监测包括检测所述载具主体相对于所述支撑面的速度或其变化何时超过阈值，并且所述命令包括在所述载具主体的所述速度或其变化超过所述阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
148.如权利要求147所述的方法，其特征在于，所述阈值速度是10km/小时。
149.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述监测包括检测所述载具相对于所述支撑面的速度或其变化，并且所述命令包括在所述载具主体的所述速度或其变化低于阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
150.如权利要求149所述的方法，其特征在于，所述阈值是10km/小时。
151.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括多个平衡构件。
152.如权利要求151所述的方法，其特征在于，所述多个平衡构件包括第一平衡构件，所述第一平衡构件与第二平衡构件相邻。
153.如权利要求152所述的方法，其特征在于，所述第一平衡构件沿着与所述纵轴正交的轴线与所述第二平衡构件相邻。
154.如权利要求152所述的方法，其特征在于，所述第一平衡构件沿着所述纵轴与所述第二平衡构件相邻。
155.如权利要求152所述的方法，其特征在于，所述第一平衡构件和所述第二平衡构件包括以相反方向旋转的块。
156.如权利要求91所述的方法，其特征在于，所述自平衡载具还包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个上。
157.如权利要求156所述的方法，其特征在于，所述一个或多个传感器包括接近度传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度。
158.如权利要求157所述的方法，其特征在于，所述接近度传感器安置在所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处。
159.如权利要求157所述的方法，还包括在所述命令之前，确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。
160.如权利要求156所述的方法，其特征在于，所述一个或多个传感器包括应力传感器，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
161.如权利要求160所述的方法，其特征在于，所述应力传感器安置在辅助轮的轴上，所述辅助轮位于所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
162.如权利要求160所述的方法，其特征在于，所述命令包括确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。
163.如权利要求156所述的方法，其特征在于，所述一个或多个传感器包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
164.如权利要求156所述的方法，其特征在于，所述一个或多个传感器与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
165.一种用于操作载具的方法，包括：
(a)监测所述载具的载具主体相对于支撑面的倾斜度或其变化，其中所述载具包括(i)所述载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少一个传感器，所述至少一个传感器测量相对于重力加速度矢量的倾斜度及其变化，以及(iv)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及
(b)基于所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的所述倾斜度或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回。
166.如权利要求165所述的方法，还包括在(b)之前，从所述至少一个传感器接收信号，所述信号指示所述载具主体的所述倾斜度或其变化。
167.如权利要求165所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的分离侧。
168.如权利要求167所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的相对侧。
169.如权利要求165所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件相对于所述纵轴相对地定向。
170.如权利要求165所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
171.如权利要求170所述的方法，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
172.如权利要求170所述的方法，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
173.如权利要求165所述的方法，其特征在于，所述至少一个传感器包括陀螺仪，所述陀螺仪测量所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度或其变化。
174.如权利要求165所述的方法，其特征在于，所述载具还包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
175.如权利要求174所述的方法，还包括在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。
176.如权利要求174所述的方法，还包括在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。
177.如权利要求165所述的方法，其特征在于，所述至少一个传感器与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
178.如权利要求165所述的方法，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的所述倾斜度超过预定的阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展。
179.如权利要求178所述的方法，其特征在于，所述预定的阈值是30度。
180.如权利要求165所述的方法，其特征在于，所述倾斜度包括随时间变化的倾斜度。
181.一种控制系统，包括一个或多个计算机处理器，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于实现一种用于操作自平衡载具的方法，所述方法包括：
(a)监测与支撑面相邻的所述自平衡载具的操作状态，其中所述自平衡载具包括(i)载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，并且其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及(iv)至少一个平衡构件，所述至少一个平衡构件耦合至所述载具主体，其中所述平衡构件促进所述载具主体相对于所述支撑面的自平衡，并且其中所述操作状态选自包括以下各项的组：所述至少一个平衡构件的状态和所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向；以及
(b)基于所述操作状态或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，从而使所述载具主体相对于所述支撑面稳定。
182.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述监测包括检测所述自平衡载具的操作状态或其变化。
183.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的分离侧。
184.如权利要求183所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的相对侧。
185.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件相对于所述纵轴相对地定向。
186.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，当所述至少两个辅助支撑构件不与所述支撑面相接触时，所述平衡构件促进所述载具主体相对于所述支撑面的平衡。
187.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个平衡构件的操作状态是作业状态、故障状态或非作业状态。
188.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
189.如权利要求188所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
190.如权利要求188所述的控制系统，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
191.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。
192.如权利要求191所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。
193.如权利要求191所述的控制系统，其特征在于，所述辅助履带是可转向的。
194.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个包括伸缩杆。
195.如权利要求194所述的控制系统，其特征在于，所述伸缩杆是液压可缩回杆。
196.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个包括可折叠杆。
197.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个平衡构件的所述状态指示所述平衡构件正处于故障状态或非作业状态下，并且其中所述命令包括在所述平衡构件处于所述故障状态或非作业状态下时，命令所述至少两个辅助支撑构件远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
198.如权利要求197所述的控制系统，其特征在于，所述命令包括命令所述至少两个辅助支撑构件从所述载具主体伸展基本相同的长度。
199.如权利要求198所述的控制系统，其特征在于，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件与所述至少两个轮共面。
200.如权利要求198所述的控制系统，其特征在于，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个与所述至少两个轮共面。
201.如权利要求197所述的控制系统，还包括在所述命令之前，根据所述载具主体相对于所述支撑面的倾斜度来确定所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度。
202.如权利要求201所述的控制系统，其特征在于，当所述载具正在转向时，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度不同。
203.如权利要求197所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
204.如权利要求203所述的控制系统，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
205.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个平衡构件的所述状态指示所述平衡构件正处于作业状态下，其中所述监测包括检测所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向，并且所述命令包括当所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向到达预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
206.如权利要求205所述的控制系统，其特征在于，所述预定的定向阈值是30度。
207.如权利要求205所述的控制系统，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体的所述定向达到所述预定的定向阈值之前，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
208.如权利要求205所述的控制系统，其特征在于，所述命令包括恰在所述载具主体的所述定向达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
209.如权利要求205所述的控制系统，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体的所述定向已经达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
210.如权利要求205所述的控制系统，其特征在于，所述命令包括命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以将所述载具主体恢复至小于所述预定的定向阈值的定向。
211.如权利要求210所述的控制系统，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体恢复至所述小于所述预定的定向阈值的定向之后，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
212.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括控制力矩陀螺仪(CMG)。
213.如权利要求212所述的控制系统，其特征在于，所述CMG的操作状态基于所述CMG相对于所述载具主体的转动框架角是否到达预定的转动框架角限制来确定。
214.如权利要求213所述的控制系统，其特征在于，所述预定的转动框架角限制是±45度。
215.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括飞轮。
216.如权利要求215所述的控制系统，其特征在于，所述飞轮的操作状态基于所述飞轮的角旋转速度是否到达预定的角旋转速度限制来确定。
217.如权利要求216所述的控制系统，其特征在于，所述预定的角旋转速度限制是5000rpm。
218.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个自平衡构件包括移位配重。
219.如权利要求218所述的控制系统，其特征在于，所述移位配重在与所述载具主体的所述纵轴基本上垂直的横穿方向上是可移动的。
220.如权利要求218所述的控制系统，其特征在于，所述移位配重的操作状态基于所述移位配重的块是否到达滑动末端来确定。
221.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述自平衡载具还包括马达，所述马达向所述载具主体提供平移运动。
222.如权利要求221所述的控制系统，其特征在于，所述马达是内燃机。
223.如权利要求221所述的控制系统，其特征在于，所述马达是电动马达。
224.如权利要求221所述的控制系统，其特征在于，所述马达可操作地耦合至所述至少两个轮中的至少一个。
225.如权利要求224所述的控制系统，其特征在于，所述马达可操作地耦合至所述至少两个轮。
226.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个轮可操作地彼此耦合。
227.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个轮中的至少一个是可转向的。
228.如权利要求227所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个轮是可转向的。
229.如权利要求228所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个轮是独立地可转向的。
230.如权利要求228所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个轮是协同地可转向的。
231.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，当所述载具主体正在相对于所述支撑面移动时，所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
232.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
233.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件不向所述载具主体提供自平衡。
234.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体相对于所述支撑面静止时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
235.如权利要求234所述的控制系统，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体已经相对于所述支撑面从静止状态转变为移动状态时，命令所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
236.如权利要求235所述的控制系统，其特征在于，所述监测包括检测所述载具主体何时能够借助于所述平衡构件而自平衡，并且所述命令包括在所述载具主体能够自平衡时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
237.如权利要求234所述的控制系统，其特征在于，所述监测包括检测所述载具主体相对于所述支撑面的速度或其变化何时超过阈值，并且所述命令包括在所述载具主体的所述速度或其变化超过所述阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
238.如权利要求237所述的控制系统，其特征在于，所述阈值速度是10km/小时。
239.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述监测包括检测所述载具相对于所述支撑面的速度或其变化，并且所述命令包括在所述载具主体的所述速度或其变化低于阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
240.如权利要求239所述的控制系统，其特征在于，所述阈值是10km/小时。
241.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括多个平衡构件。
242.如权利要求241所述的控制系统，其特征在于，所述多个平衡构件包括第一平衡构件，所述第一平衡构件与第二平衡构件相邻。
243.如权利要求242所述的控制系统，其特征在于，所述第一平衡构件沿着与所述纵轴正交的轴线与所述第二平衡构件相邻。
244.如权利要求242所述的控制系统，其特征在于，所述第一平衡构件沿着所述纵轴与所述第二平衡构件相邻。
245.如权利要求242所述的控制系统，其特征在于，所述第一平衡构件和所述第二平衡构件包括以相反方向旋转的块。
246.如权利要求181所述的控制系统，其特征在于，所述自平衡载具还包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个上。
247.如权利要求246所述的控制系统，其特征在于，所述一个或多个传感器包括接近度传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度。
248.如权利要求247所述的控制系统，其特征在于，所述接近度传感器安置在所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处。
249.如权利要求247所述的控制系统，还包括在所述命令之前，确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。
250.如权利要求246所述的控制系统，其特征在于，所述一个或多个传感器包括应力传感器，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
251.如权利要求250所述的控制系统，其特征在于，所述应力传感器安置在辅助轮的轴上，所述辅助轮位于所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
252.如权利要求250所述的控制系统，其特征在于，所述命令包括确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。
253.如权利要求246所述的控制系统，其特征在于，所述一个或多个传感器包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
254.如权利要求246所述的控制系统，其特征在于，所述一个或多个传感器与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
255.一种控制系统，包括一个或多个计算机处理器，所述一个或多个计算机处理器单独地或共同地被编程用于实现一种用于操作载具的方法，所述方法包括：
(a)监测所述载具的载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度或其变化，其中所述载具包括(i)所述载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少一个传感器，所述至少一个传感器测量相对于所述重力加速度矢量的所述倾斜度或其变化，以及(iv)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及
(b)基于所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的所述倾斜度或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回。
256.如权利要求255所述的控制系统，还包括在(b)之前，从所述至少一个传感器接收信号，所述信号指示所述载具主体的所述倾斜度或其变化。
257.如权利要求255所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的分离侧。
258.如权利要求257所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的相对侧。
259.如权利要求255所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件相对于所述纵轴相对地定向。
260.如权利要求255所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
261.如权利要求260所述的控制系统，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
262.如权利要求260所述的控制系统，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
263.如权利要求255所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括陀螺仪，所述陀螺仪测量所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度或其变化。
264.如权利要求255所述的控制系统，其特征在于，所述载具还包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
265.如权利要求264所述的控制系统，还包括在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。
266.如权利要求264所述的控制系统，还包括在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。
267.如权利要求255所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个传感器与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
268.如权利要求255所述的控制系统，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的所述倾斜度超过预定的阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展。
269.如权利要求268所述的控制系统，其特征在于，所述预定的阈值是30度。
270.如权利要求255所述的控制系统，其特征在于，所述倾斜度包括随时间变化的倾斜度。
271.一种非暂时性计算机可读介质，包括机器可执行代码，在由一个或多个计算机处理器执行时，所述机器可执行代码实现一种用于操作自平衡载具的方法，所述方法包括：
(a)监测与支撑面相邻的所述自平衡载具的操作状态，其中所述自平衡载具包括(i)载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，并且其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及(iv)至少一个平衡构件，所述至少一个平衡构件耦合至所述载具主体，其中所述平衡构件促进所述载具主体相对于所述支撑面的自平衡，并且其中所述操作状态选自包括以下各项的组：所述至少一个平衡构件的状态和所述载具主体相对于重力加速度矢量的定向；以及
(b)基于所述操作状态或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，从而使所述载具主体相对于所述支撑面稳定。
272.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述监测包括检测所述自平衡载具的操作状态或其变化。
273.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的分离侧。
274.如权利要求273所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的相对侧。
275.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件相对于所述纵轴相对地定向。
276.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，当所述至少两个辅助支撑构件不与所述支撑面相接触时，所述平衡构件促进所述载具主体相对于所述支撑面的平衡。
277.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少一个平衡构件的操作状态是作业状态、故障状态或非作业状态。
278.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
279.如权利要求278所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
280.如权利要求278所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
281.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。
282.如权利要求281所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助履带，所述辅助履带被配置用于接触所述支撑面。
283.如权利要求281所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述辅助履带是可转向的。
284.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个包括伸缩杆。
285.如权利要求284所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述伸缩杆是液压可缩回杆。
286.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个包括可折叠杆。
287.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少一个平衡构件的所述状态指示所述平衡构件正处于故障状态或非作业状态下，并且其中所述命令包括在所述平衡构件处于所述故障状态或非作业状态下时，命令所述至少两个辅助支撑构件远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
288.如权利要求287所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述命令包括命令所述至少两个辅助支撑构件从所述载具主体伸展基本相同的长度。
289.如权利要求288所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件与所述至少两个轮共面。
290.如权利要求288所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，当已伸展时，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个与所述至少两个轮共面。
291.如权利要求287所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述方法还包括在所述命令之前，根据所述载具主体相对于所述支撑面的倾斜度来确定所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度。
292.如权利要求291所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，当所述载具正在转向时，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个相对于所述载具主体的伸长长度不同。
293.如权利要求287所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
294.如权利要求293所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
295.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少一个平衡构件的所述状态指示所述平衡构件正处于作业状态下，并且其中所述监测包括检测所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向，而所述命令包括当所述载具主体相对于重力加速度矢量的所述定向到达预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
296.如权利要求295所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述预定的定向阈值是30度。
297.如权利要求295所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体的所述定向达到所述预定的定向阈值之前，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
298.如权利要求295所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述命令包括恰在所述载具主体的所述定向达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
299.如权利要求295所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体的所述定向已经达到所述预定的定向阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
300.如权利要求295所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述命令包括命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个远离所述载具主体伸展，以将所述载具主体恢复至小于所述预定的定向阈值的定向。
301.如权利要求300所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体恢复至所述小于所述预定的定向阈值的定向之后，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
302.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括控制力矩陀螺仪(CMG)。
303.如权利要求302所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述CMG的操作状态基于所述CMG相对于所述载具主体的转动框架角是否到达预定的转动框架角限制来确定。
304.如权利要求303所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述预定的转动框架角限制是±45度。
305.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括飞轮。
306.如权利要求305所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述飞轮的操作状态基于所述飞轮的角旋转速度是否到达预定的角旋转速度限制来确定。
307.如权利要求306所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述预定的角旋转速度限制是5000rpm。
308.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少一个自平衡构件包括移位配重。
309.如权利要求308所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述移位配重在与所述载具主体的所述纵轴基本上垂直的横穿方向上是可移动的。
310.如权利要求308所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述移位配重的操作状态基于所述移位配重的块是否到达滑动末端来确定。
311.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述自平衡载具还包括马达，所述马达向所述载具主体提供平移运动。
312.如权利要求311所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述马达是内燃机。
313.如权利要求311所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述马达是电动马达。
314.如权利要求311所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述马达可操作地耦合至所述至少两个轮中的至少一个。
315.如权利要求314所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述马达可操作地耦合至所述至少两个轮。
316.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个轮可操作地彼此耦合。
317.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个轮中的至少一个是可转向的。
318.如权利要求317所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个轮是可转向的。
319.如权利要求318所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个轮是独立地可转向的。
320.如权利要求318所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个轮是协同地可转向的。
321.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，当所述载具主体正在相对于所述支撑面移动时，所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
322.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
323.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，当所述载具主体相对于所述支撑面静止时，所述平衡构件不向所述载具主体提供自平衡。
324.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体相对于所述支撑面静止时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
325.如权利要求324所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体已经相对于所述支撑面从静止状态转变为移动状态时，命令所述平衡构件向所述载具主体提供自平衡。
326.如权利要求325所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述监测包括检测所述载具主体何时能够借助于所述平衡构件而自平衡，并且所述命令包括在所述载具主体能够自平衡时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
327.如权利要求324所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述监测包括检测所述载具主体相对于所述支撑面的速度或其变化何时超过阈值，并且所述命令包括在所述载具主体的所述速度或其变化超过所述阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个朝向所述载具主体缩回。
328.如权利要求327所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述阈值速度是10km/小时。
329.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述监测包括检测所述载具相对于所述支撑面的速度或其变化，并且所述命令包括在所述载具主体的所述速度或其变化低于阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展，以向所述载具主体提供相对于所述支撑面的稳定性。
330.如权利要求329所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述阈值是10km/小时。
331.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少一个平衡构件包括多个平衡构件。
332.如权利要求331所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述多个平衡构件包括第一平衡构件，所述第一平衡构件与第二平衡构件相邻。
333.如权利要求332所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述第一平衡构件沿着与所述纵轴正交的轴线与所述第二平衡构件相邻。
334.如权利要求332所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述第一平衡构件沿着所述纵轴与所述第二平衡构件相邻。
335.如权利要求332所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述第一平衡构件和所述第二平衡构件包括以相反方向旋转的块。
336.如权利要求271所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述自平衡载具还包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个上。
337.如权利要求336所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述一个或多个传感器包括接近度传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度。
338.如权利要求337所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述接近度传感器安置在所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处。
339.如权利要求337所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述方法还包括在所述命令之前，确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。
340.如权利要求336所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述一个或多个传感器包括应力传感器，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
341.如权利要求340所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述应力传感器安置在辅助轮的轴上，所述辅助轮位于所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个的远端处，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
342.如权利要求340所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述命令包括确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。
343.如权利要求336所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述一个或多个传感器包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
344.如权利要求336所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述一个或多个传感器与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
345.一种非暂时性计算机可读介质，包括机器可执行代码，在由一个或多个计算机处理器执行时，所述机器可执行代码实现一种用于操作载具的方法，所述方法包括：
(a)监测所述载具的载具主体相对于重力加速度矢量的倾斜度或其变化，其中所述载具包括(i)所述载具主体，所述载具主体具有纵轴，(ii)至少两个轮，所述至少两个轮基本上沿着所述纵轴对准，其中所述至少两个轮中的每一个相对于所述支撑面来支撑所述载具主体，(iii)至少一个传感器，所述至少一个传感器测量相对于所述重力加速度矢量的所述倾斜度或其变化，以及(iv)至少两个辅助支撑构件，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体，其中所述至少两个辅助支撑构件彼此独立地远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回，其中所述至少两个辅助支撑构件中的每一个有助于所述载具主体相对于所述支撑面的稳定性；以及
(b)基于所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的所述倾斜度或其变化，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展和/或朝向所述载具主体缩回。
346.如权利要求345所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述方法还包括在(b)之前，从所述至少一个传感器接收信号，所述信号指示所述载具主体的所述倾斜度或其变化。
347.如权利要求345所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的分离侧。
348.如权利要求347所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件耦合至所述载具主体的相对侧。
349.如权利要求345所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件相对于所述纵轴相对地定向。
350.如权利要求345所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
351.如权利要求350所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少两个辅助支撑构件中的每一个包括辅助轮，所述辅助轮被配置用于接触所述支撑面。
352.如权利要求350所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述辅助轮是可转向的。
353.如权利要求345所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少一个传感器包括陀螺仪，所述陀螺仪测量所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的倾斜度或其变化。
354.如权利要求345所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述载具还包括接近度传感器和应力传感器，所述接近度传感器检测到所述支撑面的接近度，所述应力传感器检测所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个上的应力。
355.如权利要求354所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述方法还包括在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相对于所述载具主体的伸长速度。
356.如权利要求354所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述方法还包括在(b)之前，将来自所述接近度传感器和所述应力传感器的数据组合，以确定所述载具相对于所述支撑面的稳定性状态。
357.如权利要求345所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述至少一个传感器与所述至少两个辅助支撑构件中的所述至少一个相集成。
358.如权利要求345所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述命令包括在所述载具主体相对于所述重力加速度矢量的所述倾斜度超过预定的阈值时，命令所述至少两个辅助支撑构件中的至少一个远离所述载具主体伸展。
359.如权利要求358所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述预定的阈值是30度。
360.如权利要求345所述的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述倾斜度包括随时间变化的倾斜度。
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