CN110481687B - 一种轮球式平衡车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轮球式平衡车，包括：控制单元、踏板、球和至少三组驱动单元；所述驱动单元包括：第一支架、电机和驱动轮；所述踏板设置有容纳球的第一容纳孔，所述第一支架设置于所述第一容纳孔边缘，用于控制所述电机的控制单元设置于所述第一支架顶部，所述电机设置于所述第一支架上，所述电机通过联轴器与驱动球运动的驱动轮连接；所述球置于驱动轮及所述踏板形成的空间内。本发明通过踏板设置通孔来容纳球等技术改进，实现了平衡车体积的缩小，使得平衡车在狭小的空间内能够可承载人或物品进行运动，同时降低了制造成本。

Description

一种轮球式平衡车
技术领域
本发明涉及平衡车领域，尤其涉及一种轮球式平衡车。
背景技术
随着科技的进步，智能化时代已经到来，各式各样的智能平衡车频繁的出现在人们的生活中；平衡车是代步器人的一种，由于具备在保持自平衡状态下的可控空间移动功能，因此在物品运输以及代步功能上得到广泛应用，现有智能型机器人多为轮式、履带式、足式等，此类传统运动机构过于庞大无法在狭小或者拥挤的环境里使用，比如超市、仓库、餐厅、会展中心等地，因此急需一种且占地面积较小，适合在环境复杂且空间狭小的场所使用的平衡车。
发明内容
本发明提供一种轮球式平衡车，以克服上述技术问题。
本发明包括：控制单元、踏板、球和至少三组驱动单元；
所述驱动单元包括：第一支架、电机和驱动轮；
所述踏板设置有容纳球的第一容纳孔，所述第一支架设置于所述第一容纳孔边缘，用于控制所述电机的控制单元设置于所述第一支架顶部，所述电机设置于所述第一支架上，所述电机通过联轴器与驱动球运动的驱动轮连接；所述球置于驱动轮及所述踏板形成的空间内。
进一步地，所述驱动轮由绕轴转动的第一轮片及第二轮片构成，所述第一轮片及第二轮片边缘上设置有若干与所述第一轮片及第二轮片运转方向垂直的辅助轮。
进一步地，所述驱动轮的轴线与水平面夹角α为30°-60°；
当轮球式平衡车工作时，所述驱动轮的转动面与所述球表面接触以驱动球运动。
进一步地，所述第一容纳孔直径小于所述球的直径；当轮球式平衡车被提起时，所述球脱离所述驱动轮，与所述第一容纳孔接触。
进一步地，所述踏板为椭圆，所述第一容纳孔设置于所述踏板中心处，所述踏板长轴上的两端为脚踏部。
进一步地，所述脚踏部上设置若干通孔。
进一步地，所述第一支架等距垂直设置于所述第一容纳孔边缘，所述第一支架由顺次连接的第一部件、第二部件、第三部件和第四部件一体成型，所述第一部件与所述第二部件垂直，所述第二部件与所述第三部件夹角β为 135°，所述第三部件与所述第四部件夹角γ与β相等；所述第一部件、第三部件和第四部件均向所述第二部件同侧弯折；所述第四部件通过第一固定孔固定于所述的控制单元的第二固定孔底部，所述第一部件固定于所述踏板顶部。
进一步地，还包括第二支架，用于固定电机的第二支架设置于所述第一支架顶部；所述第二支架由第五部件、第六部件和第七部件一体成型，所述第五部件与第六部件垂直，所述第六部件与第七部件夹角δ为120°-150°，所述第五部件与第七部件在所述第六部件的两侧弯折；所述第七部件设置有用于套设联轴器的第二容纳孔；所述第六部件固定于所述控制单元底部，位于所述第一支架及所述控制单元之间。
进一步地，所述第一支架的第二部件、第三部件分别设置有用于抓取的第一抓取孔及第二抓取孔。
进一步地，所述第一固定孔及所述第二固定孔为长方形。
本发明通过踏板设置通孔来容纳球等技术改进，实现了平衡车体积的缩小，使得平衡车在狭小的空间内能够可承载人或物品进行运动，同时降低制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明轮球式平衡车整体结构示意图；
图2为本发明轮球式平衡车踏板结构示意图；
图3为本发明轮球式平衡车第一支架结构示意图；
图4为本发明轮球式平衡车第二支架结构示意图；
图5为本发明轮球式平衡车控制单元封装结构示意图；
图6为本发明轮球式平衡车驱动轮结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体而言，如图1所示，本发明包括控制单元3、踏板4、球8和三组驱动单元；驱动单元包括第一支架1、第二支架2、电机5和驱动轮7；
如图5所示，所述控制单元3由电源单元、无线通讯单元、运动控制单元等封装而成(组成控制单元的部分为现有技术，本申请不再详细赘述)；
如图2所示，所述踏板4为椭圆，中心处设置有容纳可充气的橡胶材质的球8的第一容纳孔41，所述踏板4长轴上的两端为用于踩踏的脚踏部44，所述脚踏部44上设置若干起到增加踩踏摩擦力及减重作用的通孔43，所述踏板4沿着第一容纳孔41边缘等距设置有三对第三固定孔42；
如图3所示，所述第一支架1由不锈钢材质的第一部件11、第二部件12、第三部件13和第四部件14一体成型，所述第一部件11与所述第二部件12 垂直，二者为矩形，为了能够有效的节省空间，使轮球式平衡车体积小，所述第二部件12与所述第三部件13夹角β为135°，所述第三部件13与所述第四部件15夹角γ与β相等，所述第二部件12、第三部件13和第四部件15 均在所述第一部件11同侧弯折；所述第四部件14通过第一固定孔141固定于所述的控制单元3的第二固定孔31底部，所述第一部件11通过第四固定孔111固定于所述踏板4顶部即所述第三固定孔42内；所述三组驱动单元中的三个第一支架1均以上述方式等距安装固定于踏板4和控制单元3之间，使三个第一支架及踏板4形成容纳球8的空间；
如图4所示，所述第二支架2由第五部件21、第六部件22和第七部件23一体成型，所述第五部件21与第六部件22垂直，第六部件22与第七部件23夹角δ为135°，所述第五部件21与第七部件23在所述第六部件22的两侧弯折；所述第七部件23设置有用于套设所述联轴器6的第二容纳孔231，所述电机5通过螺栓固定于第七部件23上的第六固定孔232上，所述联轴器6一端与所述电机5 连接，另一端与所述驱动轮7连接，135°的δ角，可使所述驱动轮7的轴线与水平面夹角α为45°，当轮球式平衡车工作时即人的双脚踩踏到脚踏部44时，陀螺仪传感器将采集到的数据传送至控制单元进行处理，所述控制单元根据处理的结果像所述电机5发送信号，使所述电机5驱动所述驱动轮7进行运动，所述驱动轮7的转动面与所述球8表面接触以驱动球8运动(电动控制部分属于现有技术，不再赘述)；所述第六部件22的第五固定孔221与第一固定孔141 及第二固定孔31连通，通过螺栓将三个通孔进行固定，所述第六部件22固定于所述控制单元3底部，位于所述第一支架1及所述控制单元3之间，所述第五部件21与所述控制单元垂直，三组驱动单元则有三个第五部件，三个第五部件与所述控制单元形成可运送物品的空间。
进一步地，所述第一容纳孔41的直径小于所述球8的直径；当轮球式平衡车被提起时，所述球8脱离所述驱动轮7，与所述第一容纳孔41接触，防止所述求8脱离，可实现将轮球式平衡车整体移动。
进一步地，如图6所示，所述驱动轮7由第一轮片72及第二轮片72构成，第一轮片72及第二轮片72边缘上交错设置有辅助轮73，所述辅助轮 73的转轴与所述第一轮片72及第二轮片72的转轴垂直，所述辅助轮73能够协助其他驱动轮在不同方向的运转。
进一步地，所述第一支架1的第二部件12、第三部件13分别设置有用于抓取的第一抓取孔121及第二抓取孔131，提拉轮球式平衡车时，可将大拇指伸入第二抓取孔121内，将其他四指伸入第一抓取孔121内，实现对轮球式平衡车的抓取。
进一步地，为方便所述驱动轮对求8的较好驱动效果，所述第一固定孔 141及所述第二固定孔31为长方形，便于所述第二支架调节位置，进而调节驱动轮7的最优位置。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种轮球式平衡车，其特征在于，包括：控制单元(3)、踏板(4)、球(8)和至少三组驱动单元；
所述驱动单元包括：第一支架(1)、电机(5)和驱动轮(7)；
所述踏板(4)设置有容纳球(8)的第一容纳孔(41)，所述第一支架(1)设置于所述第一容纳孔(41)边缘，用于控制所述电机(5)的控制单元(3)设置于所述第一支架(1)顶部，所述电机(5)设置于所述第一支架(1)上，所述电机(5)通过联轴器(6)与驱动球(8)运动的驱动轮(7)连接；所述球(8)置于驱动轮(7)及所述踏板(4)形成的空间内；
所述第一支架(1)等距垂直设置于所述第一容纳孔(41)边缘，所述第一支架(1)由顺次连接的第一部件(11)、第二部件(12)、第三部件(13)和第四部件(14)一体成型，所述第一部件(11)与所述第二部件(12)垂直，所述第二部件(12)与所述第三部件(13)夹角β为135°，所述第三部件(13)与所述第四部件(14)夹角γ与β相等；所述第一部件(11)、第三部件(13)和第四部件(14)均向所述第二部件(12)同侧弯折；所述第四部件(14)通过第一固定孔(141)固定于所述的控制单元(3)的第二固定孔(31)底部，所述第一部件(11)固定于所述踏板(4)顶部。
2.根据权利要求1所述轮球式平衡车，其特征在于，所述驱动轮由绕轴(74)转动的第一轮片(71)及第二轮片(72)构成，所述第一轮片(71)及第二轮片(72)边缘上设置有若干与所述第一轮片(71)及第二轮片(72)运转方向垂直的辅助轮(73)。
3.根据权利要求2所述轮球式平衡车，其特征在于，所述驱动轮(7)的轴线与水平面夹角α为30°-60°；
当轮球式平衡车工作时，所述驱动轮(7)的转动面与所述球(8)表面接触以驱动球(8)运动。
4.根据权利要求3所述轮球式平衡车，其特征在于，所述第一容纳孔(41)直径小于所述球(8)的直径；当轮球式平衡车被提起时，所述球(8)脱离所述驱动轮(7)，与所述第一容纳孔(41)接触。
5.根据权利要求1-4任一项所述轮球式平衡车，其特征在于，所述踏板(4)为椭圆，所述第一容纳孔(41)设置于所述踏板(4)中心处，所述踏板(4)长轴上的两端为脚踏部(44)。
6.根据权利要求5所述轮球式平衡车，其特征在于，所述脚踏部(44)上设置若干通孔(43)。
7.根据权利要求1所述轮球式平衡车，其特征在于，还包括：第二支架(2)，用于固定电机(5)的所述第二支架(2)设置于所述第一支架(1)顶部；所述第二支架(2)由第五部件(21)、第六部件(22)和第七部件(23)一体成型，所述第五部件(21)与第六部件(22)垂直，所述第六部件(22)与第七部件(23)夹角δ为120°-150°，所述第五部件(21)与第七部件(23)在所述第六部件(22)的两侧弯折；所述第七部件(23)设置有用于套设联轴器(6)的第二容纳孔(231)；所述第六部件(22)固定于所述控制单元(3)底部，位于所述第一支架(1)及所述控制单元(3)之间。
8.根据权利要求1所述轮球式平衡车，其特征在于，所述第一支架(1)的第二部件(12)、第三部件(13)分别设置有用于抓取的第一抓取孔(121)及第二抓取孔(131)。
9.根据权利要求1所述轮球式平衡车，其特征在于，所述第一固定孔(141)及所述第二固定孔(31)为长方形。
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