CN108357525A - 一种智能转向的载物手推平板车 - Google Patents

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张峰
胡傲
孙扬帆
秦浩杰
黄锦阳
赵春锋
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62B—HAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
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Abstract

本发明涉及一种智能转向的载物手推平板车，包括底板、固定在底板底部的蓄电池箱、设于底板底部的转向机构以及设于底板上的控制机构，所述的底板上设有支撑架，所述的转向机构包括主动轮、电动机、光电编码器和万向轮，所述的主动轮设于底板底部后方两侧，所述的万向轮设于底板底部前方两侧，主动轮、电动机、光电编码器依次连接，所述的控制机构包括转向把手和控制面板，所述的转向把手设于支撑架上，所述的控制面板与转向把手连接，所述的控制面板与电动机连接，所述的转向把手上设有圆盘式可调电位器。与现有技术相比，本发明具有操作简单、灵活，节省体力等优点。

Description

一种智能转向的载物手推平板车
技术领域
本发明涉及推车设备领域，尤其是涉及一种智能转向的载物手推平板车。
背景技术
目前，主流四轮手推平板车主要由四个可绕铅垂轴回转的回转脚轮、载物架及手推受力支架组合而成的，其工作原理为：通过前后的推力实现小车的前进及后退；通过手部的左右侧方向发力，使得回转脚轮转轴的中心点与轮子的转轴不在同一直线上，进而实现手推平板车的左右转向。当手推平板车载物上坡时需要耗费较大体力，若推车处于狭隘通道或小半径拐角处，则转向不便调整，操作的不灵活及施力较大，都给使用人员造成了很大的负担，降低了工作效率。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能转向的载物手推平板车。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种智能转向的载物手推平板车，包括底板、固定在底板底部的蓄电池箱、设于底板底部的转向机构以及设于底板上的控制机构，所述的底板上设有支撑架，所述的转向机构包括主动轮、电动机、光电编码器和万向轮，所述的主动轮设于底板底部后方两侧，所述的万向轮设于底板底部前方两侧，主动轮、电动机、光电编码器依次连接，所述的控制机构包括转向把手和控制面板，所述的转向把手设于支撑架上，所述的控制面板与转向把手连接，所述的控制面板与电动机连接，所述的转向把手上设有圆盘式可调电位器；
控制面板控制手推平板车的运行方向及速度，旋动转向把手的圆盘式可调电位器，圆盘式可调电位器输出的电压值和控制面板预设的电压区间进行比较，以控制两个电动机输出不同的速度，带动主动轮运动，车体向速度慢的主动轮的方向运动，万向轮通过主动轮的带动，辅助整个手推平板车运动，进而完成手推平板车的智能转向。
优选地，所述的控制机构还包括把手底座和着力把手，所述的把手底座固定在支撑架上，所述的着力把守和转向把手对称设于把手底座两侧，所述的控制面板设于着力把守和转向把手之间。
优选地，所述的控制面板的控制单元包括主控制器、与主控制器连接的电源模块和驱动电路，电源模块与蓄电池箱连接，所述的驱动电路与电动机连接。
优选地，所述的控制面板上设有用于调节主动轮转速的速度控制旋钮，所述的速度控制旋钮与主控制器连接。
优选地，所述的控制面板上设有用于通断电源的控制开关，电源模块与蓄电池箱通过控制开关连接。
优选地，所述的控制面板上设有用于显示手推平板车运行状况的显示屏，该显示屏与主控制器连接。
优选地，所述的主控制器为K60单片机。
优选地，所述的速度控制旋钮为可调电位器。
优选地，所述的显示屏为LCD屏。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)操作简便：本发明利用控制面板上的速度控制旋钮控制车体的前进速度和前进方向，通过转向把手上圆盘式可调电位器的调节信号控制两个主动轮的不同转速，进而形成智能差速控制车体的转向；同时可以在上坡和下坡时光电编码器把主动轮的速度信号反馈到单片机，单片机输出信号到驱动电路，控制驱动电路输出补偿电压调节两个主动轮速度进行辅助助力，使小车能够匀速运行，操作简单方便；
(2)节省体力：当手推平板车处于狭隘通道或小半径拐角处，且手推平板车的底板上载物过重时，通过向前旋动转向把手的圆盘式可调电位器，或向后旋动转向把手的圆盘式可调电位器，可分别实现车体的智能小半径转向，利用控制面板调节的控制作用即可调节两个主动轮的不同速度，进而实现智能控制手推平板车的智能转向，相比于传统手推模式，可大大节省工人体力，提高工作效率；
(3)操作灵活：本发明的控制面板上设有按键和显示屏，按键可调节手推平板车的运动参数，显示屏可显示手推平板车的运行状况，提高了车体的人机交互能力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的仰视结构示意图；
图3为本发明的俯视结构示意图；
图4为本发明中控制面板的局部结构示意图；
图5为本发明中控制面板的控制单元的构成示意图；
图中标号所示：
1、电动机，2、光电编码器，3、主动轮，4、转向把手，5、控制面板，6、显示屏，7、速度控制旋钮，8、控制开关，9、模式选择按键，10、底板，11、支撑架，12、蓄电池箱，13、万向轮，14、着力把手，15、把手底座，501、主控制器，401、圆盘式可调电位器，502、驱动电路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1～图4所示，本发明涉及一种智能转向的载物手推平板车，包括底板10、电动机1、光电编码器2、主动轮3、万向轮13、控制面板5、支撑架11、转向把手4、着力把手14和蓄电池箱12。蓄电池箱12固定在底板10底部，用于为整车的用电设备供电。两个主动轮3对称安装在底板10的底部后方两侧，两个主动轮3各自设有一部电动机1和一个光电编码器2，主动轮3与光电编码器2、电动机1依次连接。蓄电池箱12与电动机1连接，用于为主动轮3提供动力；光电编码器2用于采集电动机1的实际转速，实现对手推平板车的实时监测及闭环控制。
两个万向轮13对称安装在底板10的底部前方两侧。两根支撑架11固定在底板10上，支撑架11为圆柱体结构。支撑架11上支承把手底座15，着力把手14和转向把手4对称固定在把手底座上。转向把手4上设有圆盘式可调电位器401。控制面板5安装在着力把手14和转向把手4之间，控制面板5与转向把手4及蓄电池箱12分别连接；控制面板5上设有速度控制旋钮7、控制开关8、模式选择按键9和显示屏6。控制开关8、速度控制旋钮7、模式选择按键9三个按键分别作为整个智能手推平板车的总电源的开关按键和参数调整按键；显示屏6用于显示蓄电池电量、智能手推平板车的速度及转向角度等数据参数。
控制面板5的控制单元包括主控制器501、驱动电路502和电源模块。电源模块与蓄电池箱12相连，用于把蓄电池箱12提供的电源转换成各种芯片需要的电压。控制开关8连接在蓄电池箱12与电源模块之间，用于接通和断开整个系统的供电，起到手动推车和助力转向推车的两种模式间切换的功能。如图5所示，驱动电路502与电动机1连接，驱动电路502根据主控制器501输出PWM信号控制电动机1的转动。圆盘式可调电位器401、控制开关8、速度控制旋钮7、模式选择按键9、显示屏6以及光电编码器2分别与主控制器501连接；主控制器501统一处理各个元件采集到的信号及输出控制信号。
在智能手推平板车上坡和下坡时，光电编码器2把主动轮3的速度信号反馈到主控制器501，主控制器501输出信号到驱动电路502，控制驱动电路502输出补偿电压调节两个主动轮3的速度进行辅助助力，使整车能够匀速运行；当智能手推平板车进行转向时，主控制器501通过读取光电编码器2、控制面板5上的速度控制旋钮7以及转向把手4上的圆盘式可调电位器401等数据，经过主控制器501内部计算处理输出信号，调节驱动电路502输出不同的电压，从而控制两个电动机1的转速。速度控制旋钮7用于调节平板车的速度，圆盘式可调电位器401用于调整平板车的转向。本实施例采用的主控制器51为K60单片机。本实施例采用的显示屏6为LCD屏。
当系统电源接通，按下模式选择按键9，启动手推平板车时，旋动控制面板5上的速度控制旋钮7，K60单片机的ADC模块引脚读取圆盘式可调电位器输出的电压信号与程序预设的电压区间比较，不同预设电压区间代表不同速度值。当电压信号与某一区间吻合时，K60单片机的FTM模块端口输出一定占空比的PWM信号到驱动电路，驱动电路502输出相同电压控制手推平板车前进或后退，同时光电编码器2采集电动机1的转速信号反馈回K60单片机实现对手推平板车速度的实时检测。旋动转向把手4上的圆盘式可调电位器401，同样，K60单片机通过ADC模块引脚读取该圆盘式可调电位器401输出的电压值和预设电压区间进行比较，不同预设电压区间代表不同转向角度。当电压信号与某一区转向区间电压吻合时，K60单片机的FTM模块输出PWM信号到驱动电路，驱动电路502控制两个电动机1输出不同的速度，带动主动轮3运动，使得车体向速度慢的主动轮3的方向运动，继而实现手推平板车的转向功能。万向轮13通过主动轮3的带动，用于辅助整个手推平板车进行转向运动。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种智能转向的载物手推平板车，其特征在于，包括底板、固定在底板底部的蓄电池箱、设于底板底部的转向机构以及设于底板上的控制机构，所述的底板上设有支撑架，所述的转向机构包括主动轮、电动机、光电编码器和万向轮，所述的主动轮设于底板底部后方两侧，所述的万向轮设于底板底部前方两侧，主动轮、电动机、光电编码器依次连接，所述的控制机构包括转向把手和控制面板，所述的转向把手设于支撑架上，所述的控制面板与转向把手连接，所述的控制面板与电动机连接，所述的转向把手上设有圆盘式可调电位器；
控制面板控制手推平板车的运行方向及速度，旋动转向把手的圆盘式可调电位器，圆盘式可调电位器输出的电压值和控制面板预设的电压区间进行比较，以控制两个电动机输出不同的速度，带动主动轮运动，车体向速度慢的主动轮的方向运动，万向轮通过主动轮的带动，辅助整个手推平板车运动，进而完成手推平板车的智能转向。
2.根据权利要求1所述的一种智能转向的载物手推平板车，其特征在于，所述的控制机构还包括把手底座和着力把手，所述的把手底座固定在支撑架上，所述的着力把守和转向把手对称设于把手底座两侧，所述的控制面板设于着力把守和转向把手之间。
3.根据权利要求1所述的一种智能转向的载物手推平板车，其特征在于，所述的控制面板的控制单元包括主控制器、与主控制器连接的电源模块和驱动电路，电源模块与蓄电池箱连接，所述的驱动电路与电动机连接。
4.根据权利要求3所述的一种智能转向的载物手推平板车，其特征在于，所述的控制面板上设有用于调节主动轮转速的速度控制旋钮，所述的速度控制旋钮与主控制器连接。
5.根据权利要求3所述的一种智能转向的载物手推平板车，其特征在于，所述的控制面板上设有用于通断电源的控制开关，电源模块与蓄电池箱通过控制开关连接。
6.根据权利要求3所述的一种智能转向的载物手推平板车，其特征在于，所述的控制面板上设有用于显示手推平板车运行状况的显示屏，该显示屏与主控制器连接。
7.根据权利要求3所述的一种智能转向的载物手推平板车，其特征在于，所述的主控制器为K60单片机。
8.根据权利要求4所述的一种智能转向的载物手推平板车，其特征在于，所述的速度控制旋钮为可调电位器。
9.根据权利要求6所述的一种智能转向的载物手推平板车，其特征在于，所述的显示屏为LCD屏。
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