CN109050754B - 具有可调节行驶模式的紧凑型移动装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种紧凑型移动装置，其具有可调节行驶模式。该装置包括基板和可旋转地设置在基板的相对端的多个驱动轮。驱动轮被配置成通过接收来自驱动单元的扭矩而旋转。立柱由串联连接成可折叠的多个连杆构成，并被配置成使得下连杆的下端可旋转地联接到基板，其中上连杆的上端设置有转向把手。辅助轮设置在构成立柱的连杆之间，并且被配置成当连杆被折叠时通过与地面接触而与驱动轮一起转动。

Description

具有可调节行驶模式的紧凑型移动装置
技术领域
本发明总体涉及一种具有可调节行驶模式的紧凑型移动装置。
背景技术
最近，已经出现了作为个人运输装置的具有两个车轮的个人移动装置。该移动装置的优点在于，因为由于两个车轮的转弯半径接近0，该移动装置甚至可以适当地旋转，所以该移动装置可以在有限的空间内自由移动。
然而，两轮移动装置通过控制来稳定其物理不稳定的结构，如果发生控制故障或失灵，则存在受伤的风险。而且，在具有两个车轮的行驶模式下，重心位置较高，而稳定性较低。因此，两轮系统不适合高速行驶。
另一方面，三轮移动装置具有物理上稳定的结构，并且重心位置较低，由此在行驶稳定性方面是有利的。但是，如果具有三个车轮的移动装置进行转弯，则存在转弯半径大的问题。
前述内容仅意在帮助理解本发明的背景，并不意味着本发明落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。
发明内容
因此，考虑到现有技术中出现的上述问题而提出本发明，并且本发明的实施例提出了一种紧凑型移动装置，其通过使用配置在可折叠立柱中的多个驱动轮和辅助轮能够在两轮行驶模式和三轮行驶模式之间改变行驶模式。
这样，本发明总体涉及一种具有可调节行驶模式的紧凑型移动装置。在具体的实施例中，本发明涉及一种紧凑型移动装置，其能够在由多个可折叠的连杆构成的立柱被折叠时通过辅助轮与地面接触而在两轮模式和三轮模式之间改变行驶模式。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，紧凑型移动装置具有可调节行驶模式。该装置包括基板和可旋转地设置在基板相对端的多个驱动轮。驱动轮被配置成通过接收来自驱动单元的扭矩而旋转。立柱由串联连接成可折叠的多个连杆构成，并被配置成使得下连杆的下端可旋转地联接到基板，并且上连杆的上端设置有转向把手。辅助轮设置在构成立柱的多个连杆之间，并且被配置成当多个连杆被折叠时通过与地面接触而与驱动轮一起转动。
立柱可以被配置成在展开状态下从其下端到上端向前弯曲。
转向把手可以设置有从操作者接收驱动轮的期望速度的速度控制器。
基板可以设置有背板，其中，背板被配置成关于基板旋转，从而通过被容纳在基板中构成搁脚板，或者通过从基板打开构成靠背。
脚踏板可以设置在上连杆或下连杆设置有辅助轮的位置处，其中脚踏板被配置成关于连杆旋转以被容纳在连杆中或从连杆打开，从而实现搁脚板。
紧凑型移动装置可以被配置成当多个驱动轮处于相同速度时直行，并且当多个驱动轮之间出现速度差时转弯。
根据实施例，辅助轮可以是由彼此相对地可旋转的多个旋转轮构成的全向轮，辅助轮的安装方向可以沿直线方向固定，并且当由于多个驱动轮之间的速度差进行转弯时，可以通过具有相对轮转速的每一个旋转轮来实现转向。
转向把手可以可旋转地联接到上连杆，并且编码器可以设置在转向把手和上连杆之间，以测量转向把手相对于上连杆的转向角。
根据另一实施例，紧凑型移动装置可以进一步包括连接件，连接件具有围绕上连杆的外周表面的形状，并且可旋转地联接到上连杆，其中，辅助轮和上连杆随着转向把手转动而一起进行转动，并且连接件的外周表面联接到下连杆。
多个杆可以可旋转地设置在连接件和下连杆之间，使得上连杆和下连杆被折叠或展开。
连接件和下连杆可以以四杆连杆结构彼此联接。
紧凑型移动装置可以进一步包括设置在上连杆和连接件之间的编码器，其中编码器测量上连杆和连接件之间的旋转角。
根据进一步的实施例，下连杆可以可转动地联接到基板，并且下连杆、上连杆和辅助轮可以随着转向把手转动而一起被转动。
紧凑型移动装置可以进一步包括设置在下连杆和基板之间的编码器，其中编码器测量下连杆和基板之间的转动角。
根据本发明的紧凑型移动装置，有利的是，在狭窄的室内空间中，立柱被展开并由两个驱动轮驱动以减小转弯半径，从而实现自由运动，并且为了高速行驶，立柱被折叠，使得辅助轮与地面接触，从而通过使用三个车轮实现稳定的行驶。
附图说明
结合附图，从下面的详细描述中将更加清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征以及其他优点，其中：
图1是示出根据本发明的实施例的紧凑型移动装置的两轮模式的立体图；
图2是示出根据本发明的实施例的紧凑型移动装置的三轮模式的立体图；
图3是示出根据本发明的实施例的从紧凑型移动装置的两轮模式转变成三轮模式的过程的流程图；
图4是示出根据本发明的实施例的具有转向机构1的紧凑型移动装置的立体图；
图5是示出根据本发明的实施例的具有转向机构2的紧凑型移动装置的立体图；
图6是图5的区域X的放大图；以及
图7是示出根据本发明的实施例的具有转向机构3的紧凑型移动装置的立体图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明的实施例的紧凑型移动装置的两轮模式的立体图；以及图2是示出根据本发明的实施例的紧凑型移动装置的三轮模式的立体图。
参照图1至图2，根据本发明的实施例的紧凑型移动装置包括：基板100；多个驱动轮200，可旋转地设置在基板100的相对端，并且被配置成通过接收来自驱动单元(未示出)的扭矩而旋转；立柱300，由串联连接成可折叠的多个连杆310和320构成，并且被配置使得下连杆310的下端可旋转地联接到基板100，并且上连杆320的上端设置有转向把手330；以及辅助轮400，设置在构成立柱300的多个连杆310和320之间，并被配置成在多个连杆310和320折叠时，通过与地面接触而与驱动轮一起转动。
基板100是用于支撑操作者A的部件，如图1所示，在两轮模式中，操作者A可以站立的状态登上基板100。这里，基板100可以用作操作者A的搁脚板。如图2所示，在三轮模式中，操作者A可以坐着的状态登上基板100。这里，基板100可以用作操作者A的座板。
多个驱动轮200可旋转地设置在基板100的相对端处。例如，多个驱动轮200可以分别设置在基板100的右端和左端，使得右驱动轮210和左驱动轮220基于操作者A而进行设置。
多个驱动轮200通过接收来自驱动单元(未示出)的扭矩而旋转，以移动操作者A所在的基板100。驱动单元(未示出)可以分别设置在多个驱动轮200中，或者可以独立设置以单独地驱动多个驱动轮200。
立柱300由串联连接成可折叠的多个连杆310和320构成。下连杆310的下端可以可旋转地联接到基板100，下连杆310的上端可以与上连杆320的下端连接，并且上连杆320的上端可以设置有转向把手330。
辅助轮400可以设置在构成立柱300的多个连杆310和320之间。如在该实施例中，辅助轮400可以设置在下连杆310的上部和上连杆320的下部之间的连接处。
本发明可以被配置成使得在图1的两轮模式中，多个连杆310和320被展开，辅助轮400不与地面接触。然而，在图2的三轮模式中，多个连杆310和320被折叠，辅助轮400与地面接触，从而与多个驱动轮200一起转动。根据辅助轮400是否与地面接触来确定两轮模式和三轮模式。在两轮模式中，辅助轮400可以隐藏在多个连杆310和320之间以便不被暴露。
如图1所示，立柱300可以被配置成从其下端到上端向前弯曲成展开状态。这里，所有的构成立柱300的多个连杆310和320可以向前弯曲，或者上连杆320和下连杆310中的一个可以向前弯曲。这使得操作者A和转向把手330之间将保持适当距离，并且当立柱300如图2所示被折叠时防止下连杆310与地面接触。
转向把手330可设置有从操作者A接收驱动轮200的期望速度的速度控制器(未示出)。操作者A可通过设置在转向把手330上的速度控制器(未示出)输入期望速度，同时保持转向把手330。
紧凑型移动装置可以被配置成当多个驱动轮200处于相同速度时直行，并且当多个驱动轮200之间出现速度差时转弯。更特别地，多个驱动轮200可以由基于操作者A的右驱动轮210和左驱动轮220构成，其中，当右驱动轮210比左驱动轮220快时，紧凑型移动装置可以执行向左转弯，相反，当左驱动轮220比右驱动轮210快时，紧凑型移动装置可以执行向右转弯。
脚踏板410可以设置在上连杆320或下连杆310设置有辅助轮400的位置处。如在实施例中，脚踏板410可以设置在下连杆310上靠近辅助轮400的位置处。脚踏板410关于连杆可旋转地设置，以便在三轮模式中通过从连杆打开来实现搁脚板。在实施例中，脚踏板410可旋转地设置在下连杆310上，以被容纳在下连杆310中或从下连杆310打开。脚踏板410可以设置在上连杆320上。
此外，基板100可以设置有背板110。背板110关于基板100旋转从而被容纳在基板100中或从基板100打开。在两轮模式中背板110通过被容纳在基板100中可以构成搁脚板，或者在三轮模式中通过从基板100打开可以构成靠背。
图3是示出根据本发明的实施例的从紧凑型移动装置的两轮模式转变成三轮模式的过程的流程图。
参照图3，当行驶模式从两轮模式转变成三轮模式时，由多个连杆310和320构成的立柱300的连杆被折叠，并且辅助轮400被暴露并与地面接触。更具体地，下连杆310的下部关于基板100旋转，上连杆320关于下连杆310旋转。
此外，在两轮模式中构成搁脚板的背板110可以通过关于基板100的旋转而在三轮模式中变成靠背。
如在实施例中，在三轮模式中，将两轮模式中容纳在下连杆310中的脚踏板410从下连杆310打开，从而变成操作者A的搁脚板。
图4是示出根据本发明的实施例的具有转向机构1的紧凑型移动装置的立体图。
参照图4，转向机构1的辅助轮400′由全向轮构成，该全向轮由彼此相对地可旋转的多个旋转轮构成。全向轮设置有多个旋转轮，其中每个旋转轮彼此相对地可旋转，从而能够在其安装方向固定的情况下在所有方向上移动。因此，当多个旋转轮旋转时，辅助轮400′能够在其安装方向在直线方向上固定的情况下左右移动。
转向把手330可旋转地联接到上连杆320，并且辅助轮400′通过叉状件等联接到上连杆320，由此当转向把手330旋转时上连杆320不旋转，所以辅助轮400′可以沿直线方向固定。
在转向机构1中，紧凑型移动装置通过多个驱动轮200之间的速度差来进行转向，并且构成辅助轮400′的每个旋转轮在转弯时具有相对的轮转速，由此其可以在直线方向上被固定的情况下进行左右转弯。
转向把手330设置有从操作者接收多个驱动轮200的期望速度的速度控制器331。转向把手330可旋转地联接到上连杆320，编码器500可以设置在转向把手330和上连杆之间。编码器500可以测量转向把手330相对于上连杆320的转向角。由编码器500测量的上连杆320和转向把手330之间的转向角可以是用于控制多个驱动轮200之间的速度差的基础。
图5是示出根据本发明的实施例的具有转向机构2的紧凑型移动装置的立体图；图6是图5的区域X的放大图。
参照图5，转向机构2的辅助轮400通常由一个旋转轮构成，并且该旋转轮可旋转地联接到连杆。辅助轮400可以通过叉状件等联接到上连杆320。
转向把手330可整体地联接到上连杆320，使得转向把手330旋转时与上连杆320一起旋转，并且辅助轮400随着上连杆320旋转而旋转。转向把手330设置有从操作者接收多个驱动轮200的期望速度的速度控制器331。
紧凑型移动装置可以进一步包括连接件340，连接件340的形状为围绕上连杆320的外周表面，并且可旋转地联接到上连杆320。连接件340可以通过下连杆的外周表面联接到下连杆310。
更特别地，进一步参照图6，可旋转地联接到上连杆320同时围绕上连杆320的连接件340可在上连杆的外周表面上与下连杆310连接。
多个杆342和343可以可旋转地设置在连接件340和下连杆310之间，使得上连杆320和下连杆310被折叠或展开。
更特别地，如图所示，具有被设置在联接单元341的上部和下部中的两个联接位置的该联接单元341可以被设置在连接件340的外周表面上。在两个联接位置的下联接位置处，下连杆310可以被直接连接，在上联接位置处，下连杆310可以经由可旋转地设置在连接件340和下连杆310之间的多个杆342和343进行连接。可以不同地形成被直接连接到下联接位置的下连杆310的连接件340的定位和经由多个杆342和343连接到上联接位置的定位。
在实施例中，连接件340和下连杆310可以彼此联接，同时形成由联接单元341、连接件340的多个杆342和343以及下连杆310构成的四杆连杆结构。
紧凑型移动装置可以进一步包括设置在上连杆320与连接件340之间的编码器500，其中编码器500测量上连杆320和连接件340之间的旋转角。由编码器500测量的上连杆320和连接件340之间的旋转角可以是用于控制多个驱动轮200之间的速度差的基础。
图7是示出根据本发明的实施例的具有转向机构3的紧凑型移动装置的立体图。
参照图7，转向机构3的辅助轮400通常由一个旋转轮构成，并且旋转轮可旋转地联接到连杆。辅助轮400可以通过叉状件等联接到上连杆320。
下连杆310可以可转动地联接到基板100。下连杆310、上连杆320和辅助轮400可以彼此连接以随着转向把手330转动而一起转动，从而下连杆310可以在转向把手330转动时关于基板100转动。
转向把手330设置有从操作者接收多个驱动轮200的期望速度的速度控制器331。
紧凑型移动装置可以进一步包括设置在下连杆310和基板100之间的编码器500，其中编码器500测量下连杆310和基板100之间的转动角。由编码器500测量的下连杆310和基板100之间的转动角可以是用于控制多个驱动轮200之间的速度差的基础。
尽管为了说明的目的已经描述了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员将理解的是，在不脱离如所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (20)

1.一种具有可调节行驶模式的紧凑型移动装置，所述紧凑型移动装置包括：
基板；
多个驱动轮，可旋转地设置在所述基板的相对端，所述驱动轮被配置成通过接收来自驱动单元的扭矩而旋转；
立柱，由串联连接成可折叠的多个连杆构成，所述立柱被配置成使得下连杆的下端可旋转地联接到所述基板，并且上连杆的上端设置有转向把手；以及
辅助轮，设置在构成所述立柱的多个连杆之间，所述辅助轮被配置成当多个连杆被折叠时通过与地面接触而与所述驱动轮一起转动。
2.根据权利要求1所述的紧凑型移动装置，其中，所述立柱被配置成在展开状态下从立柱的下端向上端弯曲。
3.根据权利要求1所述的紧凑型移动装置，其中，所述转向把手可旋转地联接到所述上连杆。
4.根据权利要求3所述的紧凑型移动装置，进一步包括在所述转向把手和所述上连杆之间的编码器，所述编码器被配置成测量所述转向把手相对于所述上连杆的转向角。
5.根据权利要求1所述的紧凑型移动装置，其中，所述转向把手设置有被配置成从操作者接收所述驱动轮的期望速度的速度控制器。
6.根据权利要求1所述的紧凑型移动装置，其中，所述基板设置有背板，所述背板被配置成关于所述基板旋转，以便通过被容纳在所述基板中构成搁脚板，或者以便通过从所述基板打开构成靠背。
7.根据权利要求1所述的紧凑型移动装置，进一步包括设置在靠近所述辅助轮的位置处的脚踏板，所述脚踏板被配置成关于所述连杆旋转以容纳在所述连杆中或从所述连杆打开，从而构成搁脚板。
8.根据权利要求1所述的紧凑型移动装置，其中，所述紧凑型移动装置被配置成当多个驱动轮处于相同速度时直行，并且当多个驱动轮之间出现速度差时转弯。
9.根据权利要求1所述的紧凑型移动装置，其中，
所述辅助轮是由彼此相对地可旋转的多个旋转轮构成的全向轮；
所述辅助轮的安装方向沿直线方向被固定；并且
当由于多个驱动轮之间的速度差进行转弯时，通过具有相对轮转速的每一个所述旋转轮来实现转向。
10.根据权利要求9所述的紧凑型移动装置，其中，所述转向把手可旋转地联接到所述上连杆。
11.根据权利要求10所述的紧凑型移动装置，进一步包括在所述转向把手和所述上连杆之间的编码器，所述编码器被配置成测量所述转向把手相对于所述上连杆的转向角。
12.根据权利要求1所述的紧凑型移动装置，进一步包括：
连接件，具有围绕所述上连杆的外周表面的形状，所述连接件可旋转地联接到所述上连杆；
其中，所述辅助轮和所述上连杆随着所述转向把手旋转而一起旋转；并且
其中，所述连接件的外周表面联接到所述下连杆。
13.根据权利要求12所述的紧凑型移动装置，进一步包括可旋转地设置在所述连接件和所述下连杆之间的多个杆，使得所述上连杆和所述下连杆被折叠或展开。
14.根据权利要求13所述的紧凑型移动装置，其中，所述连接件和所述下连杆以四杆连杆结构彼此联接。
15.根据权利要求12所述的紧凑型移动装置，进一步包括设置在所述上连杆与所述连接件之间的编码器，其中，所述编码器被配置成测量所述上连杆与所述连接件之间的旋转角度。
16.根据权利要求1所述的紧凑型移动装置，其中，
所述下连杆联接到所述基板，所述下连杆与所述基板之间可转动；以及
随着所述转向把手转动，所述下连杆、所述上连杆和所述辅助轮一起转动。
17.根据权利要求16所述的紧凑型移动装置，进一步包括设置在所述下连杆和所述基板之间的编码器，其中，所述编码器被配置成测量所述下连杆和所述基板之间的转动角。
18.一种具有可调节行驶模式的紧凑型移动装置，所述紧凑型移动装置包括：
基板；
驱动单元；
多个驱动轮，可旋转地设置在所述基板的相对端，所述驱动轮被配置成通过接收来自所述驱动单元的扭矩而旋转；
立柱，由串联连接成可折叠的多个连杆构成，所述立柱被配置成使得下连杆的下端可旋转地联接到所述基板，并且上连杆的上端设置有转向把手；以及
全向轮，设置在构成所述立柱的多个连杆之间，所述全向轮由彼此相对地可旋转的多个旋转轮构成，使得当通过多个驱动轮之间的速度差进行转弯时，通过具有相对轮转速的每一个所述旋转轮来实现转向。
19.根据权利要求18所述的紧凑型移动装置，进一步包括围绕所述上连杆的外周表面的连接件，所述连接件可旋转地联接到所述上连杆，其中，随着所述转向把手旋转，所述全向轮和所述上连杆一起旋转，并且其中，所述连接件的外周表面联接到下连杆。
20.一种具有可调节行驶模式的紧凑型移动装置，所述紧凑型移动装置包括：
基板；
第一轮，附接到所述基板的第一端；
第二轮，附接到所述基板的第二端，所述第二端与所述第一端相对；
下连杆，远离所述基板延伸，所述下连杆的第一端可旋转地联接到所述基板的边缘；
上连杆，具有可折叠地联接到所述下连杆的第二端的第一端；
转向把手，联接到所述上连杆的第二端；以及
辅助轮，位于所述下连杆的第二端和所述上连杆的第一端之间；
其中，所述紧凑型移动装置被配置成以使用所述第一轮和所述第二轮的两轮装置的第一模式操作；以及
其中，所述紧凑型移动装置被配置成以使用所述第一轮、所述第二轮和所述辅助轮的三轮装置的第二模式操作。
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