CN109334844A - 一种平衡车及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平衡车及控制方法，本发明一种平衡车，包括平衡车本体、紧固板和垫板，平衡车本体的顶部和底部分别为第一凹槽部和第二凹槽部，底板内设置有对称的踩踏板安装仓，踩踏板安装仓的底部安装有踩踏板电动转轴，踩踏板电动转轴的顶端固定有踩踏板。本发明的平衡车在进行使用的时候，可以对使用过程中的路况尤其是路面状况，并且根据具体的路况，控制机构会控制踩踏板电动转轴和电动转轴带动踩踏板和稳固机构进行运转，以抵消因路况导致的对平衡车的结构导致的损伤以及导致存在的安全隐患；避免了使用平衡车的时候的风险；提高了平衡车的质量以及使用寿命；适合多种路况使用，提高了使用效率。

Description

一种平衡车及控制方法

技术领域

本发明涉及一种平衡车及控制方法，特别涉及一种平衡车及控制方法。

背景技术

平衡车一般是指电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等。市场上主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上。利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。随着人们环保意识的加强，电动车的数量与日俱增。与此同时，科学家经过潜心的研究，终于开发出新款两轮电动平衡车。两轮电动平衡车是一种新型的交通工具，它与电动自行车和摩托车车轮前后排列方式不同，而是采用两轮并排固定的方式。两轮电动平衡车采用两个轮子支撑，蓄电池供电，无刷电机驱动，加上单片机控制，姿态传感器采集角速度和角度信号，共同协调控制车体的平衡，仅仅依靠人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。

今年平衡车的出现以及发展给人们的日常生活以及出行带来了很大的便利，尤其是体现在城市的上下班通勤方面，但是上下班通勤的路况总是一个不可控的因素例如复杂的地形以及安全方面的隐患，会存在一定的使用平衡车的时候产生的风险，现有的平衡车部分有的针对此问题做出了一定的改进，如中国授权发明CN201210421265.X和中国授权发明CN201510574315.1都针对前述的问题进行了改进，但是平衡车在面对复杂的地形的时候依然会产生一定的问题，如一些城市的道路以及可能会使用平衡车的道路上，会使得平衡车产生颠簸，而且长时间的颠簸或者间断不停的颠簸也会对使用平衡车的舒适度产生不好的影响，长时间和高频率的颠簸也会对平衡车的结构产生一定的损伤，降低平衡车的使用寿命，而且一旦平衡车的结构因为长期的颠簸产生较大程度的损伤，会对使用者造成很大的安全隐患；而且现有的平衡车在一些颠簸路面以及路况较差的路面或者有起伏的路面进行使用的时候，使用者的姿态会受地面情况的影响产生一些变化，会使得使用者的身体平衡发生不可预料或者不可控的变化，不利于安全使用平衡车以及降低使用平衡车的时候的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种平衡车及控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种平衡车，包括平衡车本体、安装仓、动力源机构、分隔座、滑动机构、紧固板和垫板，所述平衡车本体的顶部和底部分别为第一凹槽部和第二凹槽部，所述第一凹槽部的底部为底板，所述底板内设置有对称的踩踏板安装仓，所述踩踏板安装仓的底部安装有踩踏板电动转轴，所述踩踏板电动转轴的顶端固定有踩踏板；所述平衡车本体的两边侧均设置有安装仓，所述安装仓内安装有轴承安装座，所述轴承安装座的边侧安装有若干缓冲机构；所述底板的顶部安装有分隔座，所述分隔座内设置有安装槽且在所述分隔座的一端有开口，所述安装槽的底部安装有滑轨，所述滑轨上安装有滑动机构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二凹槽部的顶部即所述平衡车本体的底部安装有紧固板，所述紧固板对称设置有两个，所述紧固板的内侧均安装有电动转轴，所述电动转轴的内侧固定有安装杆，所述安装杆的底部贯穿有轮轴，所述轮轴套装有稳固机构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二凹槽部的两侧均安装有动力源机构，所述动力源机构贯穿所述平衡车本体，所述动力源机构的一端部安装有输出轴，所述输出轴套装有输出轴传动机构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述轴承安装座的内壁套接有轴承座，所述轴承座内安装有传动轮轴，所述传动轮轴套装有传动机构；所述传动轮轴的一端部固定有行进轮，所述行进轮位于所述传动机构的外侧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动机构一端的顶部设置有安装有第一检测机构和第二检测机构的凸出部；所述滑动机构的内部设置有安装腔，所述安装腔内部安装有控制机构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述动力源机构为电机；所述滑动机构为电动滑块；所述第一检测机构为激光距离检测器；所述第二检测机构为雷达测距仪；所述控制机构为单片机；所述稳固机构为辊轮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述输出轴传动机构和所述传动机构均为齿轮且相互啮合；所述平衡车本体的两边侧均安装有保护罩安装板且所述保护罩安装板有两个，两个所述保护罩安装板在所述安装仓的两侧对称设置，所述保护罩安装板的一端部安装有保护罩。

作为本发明的一种优选技术方案，所述滑动机构的底部安装有滑动槽，所述滑动机构通过所述滑动槽安装在所述滑轨上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述平衡车本体和所述底板的下方均安装有垫板，所述垫板之间安装有储能机构；所述缓冲机构为弹簧；所述储能机构为钴酸锂锂电池。

一种平衡车及控制方法，适合复杂地形的平衡车的控制方法如下：

S1：当使用者开始使用平衡车的时候，控制机构控制滑动机构从安装槽内滑出；

S2滑动机构安装的第一检测机构和第二检测机构开始对路面和周边状况进行监测；

S3：第一检测机构和第二检测机构监测到路面或周边状况发生较大起伏等状况的时候会将发送数据至控制机构；

S4：控制机构会控制踩踏板电动转轴和电动转轴进行转动；

S5：踩踏板电动转轴带动踩踏板进行转动；

S6：电动转轴带动稳固机构进行转动。

本发明所达到的有益效果是：本发明的平衡车在进行使用的时候，可以对使用过程中的路况尤其是路面状况，并且根据具体的路况，控制机构会控制踩踏板电动转轴和电动转轴带动踩踏板和稳固机构进行运转，以抵消因路况导致的对平衡车的结构导致的损伤以及导致存在的安全隐患；避免了使用平衡车的时候的风险；提高了平衡车的质量以及使用寿命；适合多种路况使用，提高了使用效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的平衡车的结构示意图；

图2是本发明的平衡车的主视图；

图3是本发明的平衡车的局部结构示意图；

图4是本发明的平衡车的稳固机构的结构示意图；

图5是本发明的平衡车的部分结构示意图的侧视图之一；

图6是本发明的平衡车的部分结构示意图的侧视图之一；

图7是本发明的平衡车的部分结构示意图的侧视图之一；

图8是本发明的平衡车的踩踏板电动转轴的结构示意图；

图9是本发明的平衡车的滑动机构的结构示意图；

图中：1、平衡车本体；101、第一凹槽部；102、第二凹槽部；103、底板；104、踩踏板安装仓；105、踩踏板电动转轴；106、踩踏板；2、安装仓；201、轴承安装座；202、轴承座；203、缓冲机构；204、传动轮轴；205、传动机构；206、保护罩安装板；207、保护罩；208、行进轮；3、动力源机构；301、输出轴；302、输出轴传动机构；4、分隔座；401、安装槽；402、滑轨；5、滑动机构；501、滑动槽；502、第一检测机构；503、第二检测机构；504、安装腔；505、控制机构；6、紧固板；601、电动转轴；602、安装杆；603、轮轴；604、稳固机构；7、垫板；701、储能机构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1-9所示，本发明提供一种平衡车，包括平衡车本体1、安装仓2、动力源机构3、分隔座4、滑动机构5、紧固板6和垫板7，平衡车本体1的顶部和底部分别为第一凹槽部101和第二凹槽部102，第一凹槽部101的底部为底板103，底板103内设置有对称的踩踏板安装仓104，踩踏板安装仓104的底部安装有踩踏板电动转轴105，踩踏板电动转轴105的顶端固定有踩踏板106；平衡车本体1的两边侧均设置有安装仓2，安装仓2内安装有轴承安装座201，轴承安装座201的边侧安装有若干缓冲机构203；底板103的顶部安装有分隔座4，分隔座4内设置有安装槽401且在分隔座4的一端有开口，安装槽4的底部安装有滑轨402，滑轨402上安装有滑动机构5。

进一步的，第二凹槽部102的顶部即平衡车本体1的底部安装有紧固板6，紧固板6对称设置有两个，紧固板6的内侧均安装有电动转轴601，电动转轴601的内侧固定有安装杆602，安装杆602的底部贯穿有轮轴603，轮轴603套装有稳固机构604，稳固机构604可以保证在一些特殊的路面和路况下保持平衡车的平稳以及保护平衡车的结构免受损伤。

第二凹槽部102的两侧均安装有动力源机构3，动力源机构3贯穿平衡车本体1，动力源机构3的一端部安装有输出轴301，输出轴301套装有输出轴传动机构302，可以输出动力带动传动机构205以及行进208运转。

轴承安装座201的内壁套接有轴承座202，轴承座202内安装有传动轮轴204，传动轮轴204套装有传动机构205；传动轮轴204的一端部固定有行进轮208，行进轮208位于传动机构205的外侧。

滑动机构5一端的顶部设置有安装有第一检测机构502和第二检测机构503的凸出部；滑动机构5的内部设置有安装腔504，安装腔504内部安装有控制机构505。

动力源机构3为电机；滑动机构5为电动滑块；第一检测机构502为激光距离检测器；第二检测机构502为雷达测距仪；控制机构505为单片机；稳固机构604为辊轮。

输出轴传动机构302和传动机构205均为齿轮且相互啮合；平衡车本体1的两边侧均安装有保护罩安装板206且保护罩安装板206有两个，两个保护罩安装板206在安装仓2的两侧对称设置，保护罩安装板206的一端部安装有保护罩207。

滑动机构5的底部安装有滑动槽501，滑动机构5通过滑动槽501安装在滑轨402上，滑动机构5为电动滑块，可以在使用平衡车的时候被控制机构505控制滑出安装槽401以便第一检测机构502和第二检测机构503监测路面情况如路面起伏状况等，或在不使用平衡车的时候被控制机构505控制缩进安装槽401内，保护滑动机构5以及滑动机构5上面的设备。

平衡车本体1和底板103的下方均安装有垫板7，垫板7之间安装有储能机构701；缓冲机构203为弹簧，可以承受常规路况以及复杂路况对平衡车的冲击以及对平衡车质量造成的损伤；储能机构701为18650钴酸锂锂电池，可以存储能源方便动力源机构301即电机使用驱动平衡车进行运转。

一种平衡车及控制方法，适合复杂地形的平衡车的控制方法如下：

S1：当使用者开始使用平衡车的时候，控制机构505控制滑动机构5从安装槽401内滑出；

S2滑动机构5安装的第一检测机构502和第二检测机构503开始对路面和周边状况进行监测；

S3：第一检测机构502和第二检测机构503监测到路面或周边状况发生较大起伏等状况的时候会将发送数据至控制机构505；

S4：控制机构505会控制踩踏板电动转轴105和电动转轴601进行转动；

S5：踩踏板电动转轴105带动踩踏板106进行转动；

S6：电动转轴601带动稳固机构604进行转动。

具体的，本发明的平衡车在进行使用的时候，可以对使用过程中的路况尤其是路面状况的情况来进行不同的操作来抵消或消除对平衡车结构的损伤或者对使用者产生的安全威胁或者隐患，在滑动机构5的凸出部的第一检测机构502和第二检测机构503会对路面以及附近情况进行监测，第一检测机构502激光距离检测和第二检测机构503，控制机构505会控制踩踏板电动转轴105和电动转轴601带动踩踏板106和稳固机构604进行运转，以抵消因路况导致的对平衡车的结构导致的损伤以及导致存在的安全隐患；e避免了使用平衡车的时候的风险；提高了平衡车的质量以及使用寿命；适合多种路况使用，提高了使用效率。

本发明的平衡车在进行使用的时候，可以对使用过程中的路况尤其是路面状况，并且根据具体的路况，控制机构505会控制踩踏板电动转轴105和电动转轴601带动踩踏板106和稳固机构604进行运转，使得使用者的姿态不会在使用的时候发生较大的变化而产生安全隐患，并且可以抵消因路况导致的对平衡车的结构导致的损伤以及导致存在的安全隐患；避免了使用平衡车的时候的风险；提高了平衡车的质量以及使用寿命；适合多种路况使用，提高了使用效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平衡车，其特征在于，包括平衡车本体(1)、安装仓(2)、动力源机构(3)、分隔座(4)、滑动机构(5)、紧固板(6)和垫板(7)，所述平衡车本体(1)的顶部和底部分别为第一凹槽部(101)和第二凹槽部(102)，所述第一凹槽部(101)的底部为底板(103)，所述底板(103)内设置有对称的踩踏板安装仓(104)，所述踩踏板安装仓(104)的底部安装有踩踏板电动转轴(105)，所述踩踏板电动转轴(105)的顶端固定有踩踏板(106)；所述平衡车本体(1)的两边侧均设置有安装仓(2)，所述安装仓(2)内安装有轴承安装座(201)，所述轴承安装座(201)的边侧安装有若干缓冲机构(203)；所述底板(103)的顶部安装有分隔座(4)，所述分隔座(4)内设置有安装槽(401)且在所述分隔座(4)的一端有开口，所述安装槽(4)的底部安装有滑轨(402)，所述滑轨(402)上安装有滑动机构(5)；所述第二凹槽部(102)的顶部即所述平衡车本体(1)的底部安装有紧固板(6)，所述紧固板(6)对称设置有两个，所述紧固板(6)的内侧均安装有电动转轴(601)，所述电动转轴(601)的内侧固定有安装杆(602)；所述轴承安装座(201)的内壁套接有轴承座(202)，所述轴承座(202)内安装有传动轮轴(204)，所述传动轮轴(204)套装有传动机构(205)；所述滑动机构(5)的底部安装有滑动槽(501)。

2.根据权利要求1所述的一种平衡车，其特征在于，所述安装杆(602)的底部贯穿有轮轴(603)，所述轮轴(603)套装有稳固机构(604)。

3.根据权利要求1所述的一种平衡车，其特征在于，所述第二凹槽部(102)的两侧均安装有动力源机构(3)，所述动力源机构(3)贯穿所述平衡车本体(1)，所述动力源机构(3)的一端部安装有输出轴(301)，所述输出轴(301)套装有输出轴传动机构(302)。

4.根据权利要求1所述的一种平衡车，其特征在于，所述传动轮轴(204)的一端部固定有行进轮(208)，所述行进轮(208)位于所述传动机构(205)的外侧。

5.根据权利要求3所述的一种平衡车，其特征在于，所述滑动机构(5)一端的顶部设置有安装有第一检测机构(502)和第二检测机构(503)的凸出部；所述滑动机构(5)的内部设置有安装腔(504)，所述安装腔(504)内部安装有控制机构(505)。

6.根据权利要求5所述的一种平衡车，其特征在于，所述动力源机构(3)为电机；所述滑动机构(5)为电动滑块；所述第一检测机构(502)为激光距离检测器；所述第二检测机构(502)为雷达测距仪；所述控制机构(505)为单片机；所述稳固机构(604)为辊轮。

7.根据权利要求3所述的一种平衡车，其特征在于，所述输出轴传动机构(302)和所述传动机构(205)均为齿轮且相互啮合；所述平衡车本体(1)的两边侧均安装有保护罩安装板(206)且所述保护罩安装板(206)有两个，两个所述保护罩安装板(206)在所述安装仓(2)的两侧对称设置，所述保护罩安装板(206)的一端部安装有保护罩(207)。

8.根据权利要求1所述的一种平衡车，其特征在于，所述滑动机构(5)通过所述滑动槽(501)安装在所述滑轨(402)上。

9.根据权利要求1所述的一种平衡车，其特征在于，所述平衡车本体(1)和所述底板(103)的下方均安装有垫板(7)，所述垫板(7)之间安装有储能机构(701)；所述缓冲机构(203)为弹簧；所述储能机构(701)为18650钴酸锂锂电池。

10.用于权利要求1-9所述的平衡车的控制方法，其特征在于，适合复杂地形的平衡车的控制方法如下：

S1：当使用者开始使用平衡车的时候，控制机构(505)控制滑动机构(5)从安装槽(401)内滑出；

S2滑动机构(5)安装的第一检测机构(502)和第二检测机构(503)开始对路面和周边状况进行监测；

S3：第一检测机构(502)和第二检测机构(503)监测到路面或周边状况发生较大起伏等状况的时候会将发送数据至控制机构(505)；

S4：控制机构(505)会控制踩踏板电动转轴(105)和电动转轴(601)进行转动；

S5：踩踏板电动转轴(105)带动踩踏板(106)进行转动；

S6：电动转轴(601)带动稳固机构(604)进行转动。