CN110733592A - 双轮行驶系统、动量轮组件、动量轮平衡调节方法及介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种双轮行驶系统、动量轮组件、动量轮平衡调节方法及介质，涉及人工智能技术领域。双轮行驶系统包括：主框架、前把转向组件、后轮组件和动量轮组件；前把转向组件、后轮组件分别与主框架连接；动量轮组件包括：动量轮、动量轮轴、动量轮支架和可调部件；动量轮套接在动量轮轴上，动量轮轴套接在动量轮支架上，动量轮支架与可调部件连接，可调部件与主框架连接；其中，动量轮轴沿车身前后方向设置，且动量轮的位置在竖直方向上是可调节的。本申请实施例通过可调部件调节动量轮的位置，使得动量轮产生的回复力可以有效恢复车体的平衡。

Description

双轮行驶系统、动量轮组件、动量轮平衡调节方法及介质

技术领域

本申请实施例涉及人工智能技术领域，特别涉及一种双轮行驶系统、动量轮组件、动量轮平衡调节方法及介质。

背景技术

自行车出现已经有一百多年的历史，其平衡问题一直是人们研究的热点。

在相关技术中，技术人员通过在自平衡自行车的某一位置安装动量轮来解决自平衡自行车的平衡问题。当自平衡自行车的车体发生倾斜时，动量轮加速转动，产生使车体恢复平衡的回复力。

然而，当自平衡自行车的质量分布或总重量发生变化时，上述相关技术中的动量轮产生的回复力无法有效地使得车体恢复平衡。

发明内容

本申请实施例提供了一种双轮行驶系统、动量轮组件、动量轮平衡调节方法及介质，可用于解决相关技术中的动量轮产生的回复力无法有效地使得车体恢复平衡的技术问题。技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供一种自平衡的双轮行驶系统，所述双轮行驶系统包括主框架、前把转向组件、后轮组件、动量轮组件；

所述前把转向组件、所述后轮组件分别与所述主框架连接；

所述动量轮组件包括：动量轮、动量轮轴、动量轮支架和可调部件；

所述动量轮套接在所述动量轮轴上，所述动量轮轴套接在所述动量轮支架上，所述动量轮支架与所述可调部件连接，所述可调部件与所述主框架连接；

其中，所述动量轮轴沿车身前后方向设置，且所述动量轮的位置在竖直方向上是可调节的。

另一方面，本申请实施例提供一种动量轮组件，所述动量轮组件，包括：动量轮、动量轮轴、动量轮支架和可调部件；

所述动量轮套接在所述动量轮轴上，所述动量轮轴套接在所述动量轮支架上，所述动量轮支架与所述可调部件连接。

另一方面，本申请实施例提供一种动量轮平衡调节方法，所述方法用于对上述双轮行驶系统中的所述动量轮进行调节，所述方法包括：

对所述动量轮施加第一方向的转动初速度，所述第一方向为顺时针方向或逆时针方向；

若所述动量轮停止时存在第二方向的回转，则在所述动量轮停止转动后的第一最高点位置处放置平衡块，所述第一最高点位置是指在经过所述第二方向的回转后停止的所述动量轮上距地面的距离最大的位置，所述第二方向与所述第一方向相反；

再次从所述对所述动量轮施加第一方向的转动初速度的步骤开始执行，直至所述动量轮停止时不存在所述第二方向的回转时，对所述动量轮施加所述第二方向的转动初速度；

若所述动量轮停止时存在所述第一方向的回转，则在所述动量轮停止转动后的第二最高点位置处放置所述平衡块，所述第二最高点位置是指在经过所述第一方向的回转后停止的所述动量轮上距地面的距离最大的位置；

再次从所述对所述动量轮施加第一方向的转动初速度的步骤开始执行，直至所述动量轮停止时不存在所述第一方向的回转时，确定调节完成。

又一方面，本申请实施例提供一种动量轮平衡调节装置，所述装置用于对上述双轮行驶系统中的所述动量轮进行调节，所述装置包括：

初速度施加模块，对所述动量轮施加第一方向的转动初速度，所述第一方向为顺时针方向或逆时针方向；

平衡块放置模块，用于若所述动量轮停止时存在第二方向的回转，则在所述动量轮停止转动后的第一最高点位置处放置平衡块，所述第一最高点位置是指在经过所述第二方向的回转后停止的所述动量轮上距地面的距离最大的位置，所述第二方向与所述第一方向相反；

所述初速度施加模块，还用于再次从所述对所述动量轮施加第一方向的转动初速度的步骤开始执行，直至所述动量轮停止时不存在所述第二方向的回转时，对所述动量轮施加所述第二方向的转动初速度；

所述平衡块放置模块，还用于若所述动量轮停止时存在所述第一方向的回转，则在所述动量轮停止转动后的第二最高点位置处放置所述平衡块，所述第二最高点位置是指在经过所述第一方向的回转后停止的所述动量轮上距地面的距离最大的位置；

所述初速度施加模块，还用于再次从所述对所述动量轮施加第一方向的转动初速度的步骤开始执行，直至所述动量轮停止时不存在所述第一方向的回转时，确定调节完成。

又一方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述方法。

又一方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品被执行时，其用于执行上述方法。

本申请实施例提供的技术方案可以带来以下有益效果：

通过将动量轮套接在动量轮轴上，动量轮轴套接在动量轮支架上，动量轮支架与可调部件连接，通过调节可调部件可以实现调节动量轮的位置，使得动量轮的位置在竖直方向上是可调节的，当双轮行驶系统的质量或质量分布发生变化时，可以通过可调部件调节动量轮的位置，使得动量轮产生的回复力可以有效恢复车体的平衡。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的自平衡的双轮行驶系统的示意图；

图2是本申请一个实施例提供的动量轮位置调节后的示意图；

图3至4是本申请另一个实施例提供的自平衡的双轮行驶系统的示意图；

图5是本申请一个实施例提供的自平衡的双轮行驶系统的俯视图；

图6是本申请一个实施例提供的动量轮组件的示意图；

图7是本申请一个实施例提供的动量轮平衡调节方法的流程图；

图8是本申请一个实施例提供的动量轮平衡调节装置的框图；

图9是本申请一个实施例提供的自平衡的双轮行驶系统的示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

人工智能(Artificial Intelligence，AI)是利用数学计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。换句话说，人工智能是计算机科学的一个综合技术，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。人工智能也就是研究各种智能机器的设计原理与实现方法，使机器具有感知、推理与决策的功能。

人工智能是一门综合学科，涉及领域广泛，既有硬件层面的技术也有软件层面的技术。人工智能基础技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理技术、操作/交互系统、机电一体化等技术。

机器人是一种自动执行任务的机器装置，由计算机程序或是电子电路控制。机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统以及复杂机械等组成。

按照控制量所处空间的不同，机器人控制可以分为关节空间的控制和笛卡尔空间的控制。对于串联式多关节机器人，关节空间的控制是针对机器人各个关节的变量进行的控制，笛卡尔空间控制是针对机器人末端的变量进行的控制。按照控制量的不同，机器人控制可以分为：位置控制、速度控制、加速度控制、力控制、力位混合控制等。这些控制可以是关节空间的控制，也可以是末端笛卡尔空间的控制。

示例性地，机器人的控制方法可以分为PID(Proportional-Integral-Differential，比例-积分-微分)控制、变结构控制、自适应控制、模糊控制、神经元网络控制等方法。PID控制是根据控制系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。变结构控制是指控制系统中具有多个控制器，根据一定的规则在不同的情况下采用不同的控制器。自适应控制是指控制系统的输入或干扰发生大范围的变化时，所设计的系统能够自适应调节系统参数或控制策略，使输出仍能达到设计的要求。模糊控制是指输入量经过模糊量化称为模糊变量，模糊变量经过模糊规则的推理获得模糊输出，经过解模糊得到清晰的输出量用于控制。神经元网络控制是智能控制的一个新的分支，是神经网络理论与控制理论相结合的产物，是发展中的学科。它汇集了包括数学、生物学、神经生理学、脑科学、遗传学、人工智能、计算机科学、自动控制等学科的理论、技术、方法及研究成果。

请参考图1，其示出了本申请一个实施例提供的自平衡的双轮行驶系统10的示意图。该双轮行驶系统10可以包括：主框架100、前把转向组件200、后轮组件300和动量轮组件400。

在本申请实施例中，双轮行驶系统10是指可以自己维持平衡且具有两轮的动力工具。示例性地，双轮行驶系统10为以下任意一种：自平衡自行车、自平衡机器人、自平衡摩托车、自平衡电动车、自平衡两轮汽车或其他具有两轮的工具，本申请实施例对双轮行驶系统10的产品形态不作限定。在一个可能的实现方式中，双轮行驶系统10可以应用于载人场景下；在另一个可能的实现方式中，双轮行驶系统10可以应用于非载人场景下，例如，无人驾驶场景、派送场景(派送快递、送外卖、送商品等)或其他场景。需要说明的是，图1仅是以自行车形态介绍双轮行驶系统10，仅是示例性的，并不应该对双轮行驶系统10造成限定。

前把转向组件200和后轮组件300是两个独立的组件。前把转向组件200用于控制双轮行驶系统10的行驶方向，后轮组件300用于实现与前把转向组件200一起移动。主框架100用于支撑和连接前把转向组件200和后轮组件300，使得前把转向组件200和后轮组件300保持相对合适的位置。示例性地，主框架100可以是一体式主框架、梯形主框架、大梁式主框架或其他类型的主框架等。在可能的实现方式中，当双轮行驶系统10的产品形态为车时，主框架100可以是车架。在示意性实施例中，可以由前把转向组件200提供双轮行驶系统10行驶所需的动力，也可以由后轮组件300提供双轮行驶系统10行驶所需的动力，还可以由前把转向组件200和后轮组件300一起提供双轮行驶系统10所需的动力。

前把转向组件200、后轮组件300分别与主框架100连接。

动量轮组件400可以包括：动量轮401、动量轮轴402、动量轮支架403和可调部件404。

动量轮组件400用于维持双轮行驶系统10的静态平衡和动态平衡。当双轮行驶系统10静止时，若车体发生倾斜，利用动量轮组件400产生一个与倾斜方向相反的回复力可以实现双轮行驶系统10的静态平衡；当双轮行驶系统10移动时，若车体发生倾斜，利用前把转向组件200和动量轮组件400产生的与倾斜方向相反的回复力可以实现双轮行驶系统10的动态平衡。

动量轮401也可以称为惯性轮，动量轮401是用于恢复双轮行驶系统10的平衡的部件，动量轮轴402是用于实现动量轮401转动的部件，动量轮支架403是用于支撑动量轮401和动量轮轴402的部件，可调部件404是用于调节动量轮401的位置的部件。

动量轮401套接在动量轮轴402上，动量轮轴402套接在动量轮支架403上，动量轮支架403与可调部件404连接，可调部件404与主框架400连接。动量轮轴402沿的车身前后方向设置，且动量轮401的位置在竖直方向上是可调节的。通过可调部件404的上下移动实现对动量轮401的位置的调整，如图1所示，其示出了动量轮401的位置调节前的示意图，此时，动量轮401位于主框架100的下方，此时可以通过可调部件404实现动量轮401在主框架100下方处的上下调节；如图2所示，其示出了动量轮401位置调节后的示意图，此时，动量轮401位于主框架100的上方，此时可以通过可调部件404实现动量轮401在主框架100上方处的上下调节。可选地，还可以通过可调部件404实现动量轮401从主框架100的下方至主框架100的上方的调节。

示例性地，动量轮轴402的一端朝向双轮行驶系统10的正前方，动量轮轴402的另一端朝向双轮行驶系统10的正后方。前把转向组件200位于双轮行驶系统10的正前方，后轮组件300位于双轮行驶系统10的正后方。示例性地，动量轮轴402的轴心线位于水平面上，且位于双轮行驶系统10的纵向切面上，也即，上述水平面和纵向切面相交的直线，是动量轮轴402的轴心线所在的直线。纵向切面是经过前把转向组件200中前轮的重心且与水平面垂直的平面。

动量轮401在加速或减速转动时会产生回复力矩，回复力矩M可以通过如下公式计算：M＝J·a，其中，J表示动量轮转动惯量，a为角加速度。动量轮转动惯量J可以通过如下公式计算：J＝mr²，其中，m表示动量轮质量，r表示动量轮半径，角加速度a的极限值受限于电机性能，当角加速度a大小一定时，若要获得更大的回复力矩，需要动量轮转动惯量J更大。受双轮行驶系统10结构的约束，动量轮半径r不宜过大，因此，动量轮质量m不宜过小，从而使得动量轮401自身的质量对双轮行驶系统10整体的质量分布有较大影响，因此选择合适的动量轮401安装位置对于双轮行驶系统10的平衡控制有重要意义。相关技术中的动量轮只能固定安装在双轮行驶系统10的某一位置，当双轮行驶系统10的质量分布或总质量发生变化时，无法通过调节动量轮的安装位置使得动量轮产生的回复力矩发挥最优的作用，而本申请实施例提供的技术方案中，通过将动量轮401套接在动量轮轴402上，动量轮轴402套接在动量轮支架403上，动量轮支架403与可调部件404连接，通过调节可调部件404可以实现调节动量轮401的位置，使得动量轮401的位置在竖直方向上是可调节的，当双轮行驶系统10的质量或质量分布发生变化时，可以通过可调部件404调节动量轮401的位置，使得动量轮401产生的回复力可以有效恢复双轮行驶系统10的车体的平衡。

综上所述，本申请实施例提供的双轮行驶系统10中，通过将动量轮套接在动量轮轴上，动量轮轴套接在动量轮支架上，动量轮支架与可调部件连接，通过调节可调部件可以实现调节动量轮的位置，使得动量轮的位置在竖直方向上是可调节的，当双轮行驶系统10的质量或质量分布发生变化时，可以通过可调部件调节动量轮的位置，使得动量轮产生的回复力可以有效恢复双轮行驶系统10的车体的平衡。

另外，本申请实施例中的前把转向组件、后轮组件、动量轮组件是独立的模块，各模块之间独立性高，扩展性强，安装更换方便。例如，当前把转向组件发生损坏时，可以单独将前把转向组件拆卸下来进行安装更换。

结合参考图3至图5，其示出了本申请另一个实施例提供的自平衡的双轮行驶系统10的示意图。

该双轮行驶系统10可以包括主框架100、前把转向组件200、后轮组件300、动量轮组件400。

前把转向组件200、后轮组件300分别与主框架100连接。

动量轮组件400包括：动量轮401、动量轮轴402、动量轮支架403和可调部件404。动量轮401套接在动量轮轴402上，动量轮轴402套接在动量轮支架403上，动量轮支架403与可调部件404连接，可调部件404与主框架400连接，动量轮轴402沿双轮行驶系统10的车身前后方向设置，且动量轮401的位置在竖直方向上是可调节的。

示例性地，动量轮401与动量轮轴402的连接方式包括以下任意一项：花键连接、平键连接。当动量轮401与动量轮轴402花键连接时，动量轮401上形成有内花键，动量轮轴402上形成有与该内花键相匹配的外花键；当动量轮401与动量轮轴402平键连接时，动量轮401上形成有键，动量轮轴402上形成有键槽。通过花键连接和平键连接使得动量轮轴402受力较为均匀。

在一个示例中，可调部件404包括可调丝杠，主框架100上形成有与可调丝杠的外螺纹相匹配的螺纹孔，可调丝杠通过螺纹孔与主框架100螺纹连接，可调丝杠的一端与动量轮支架403连接。

可调丝杠是指表面带有螺纹的且可以转动的部件。可调丝杠与动量轮支架403固定连接，例如，可调丝杠与动量轮支架403可以通过焊接的方式固定连接，或者，可调丝杠与动量轮支架403可以通过螺纹连接、卡扣连接、铰链连接等可拆卸连接方式进行固定连接，本申请实施例对可调丝杠与动量轮支架403的固定连接方式不作限定。

在另一个示例中，可调部件404包括直线轴，主框架100上设置有直线轴承，直线轴与直线轴承套接，直线轴的一端与动量轮支架403连接。

直线轴是指运动轨迹为直线的轴，直线轴承是指用于支撑直线轴的轴承。直线轴与动量轮支架403固定连接，例如，直线轴与动量轮支架403可以通过焊接的方式固定连接，或者，直线轴与动量轮支架403可以通过螺纹连接、卡扣连接、铰链连接等可拆卸连接方式进行固定连接，本申请实施例对直线轴与动量轮支架403的固定连接方式不作限定。

示例性地，动量轮支架403为U型支架，U型支架包括相对的第一支撑部件和第二支撑部件，第一支撑部件和第二支撑部件之间通过连接部连接。

第一支撑部件上设置有第一轴承，第二支撑部件上设置有第二轴承；动量轮轴402的一端与第一轴承套接，动量轮轴402的另一端与第二轴承套接。第一轴承和第二轴承实现动量轮轴402转动。

在示意性实施例中，动量轮组件400还包括动量轮电机405。动量轮电机405与动量轮支架403固定连接，动量轮电机405的输出轴与联轴器406的一端连接，联轴器406的另一端与动量轮轴402连接。联轴器406是指连接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转，在正常情况下不脱开的一种部件，在本申请实施例中，联轴器406用于连接动量轮电机405的输出轴和动量轮轴402。动量轮电机405的输出轴实现动量轮轴402转动，进而动量轮轴402实现动量轮401转动。示例性地，双轮行驶系统10中设置有姿态传感器，姿态传感器用于采集双轮行驶系统10的姿态，姿态传感器将采集到的姿态信息发送给处理器，由处理器根据该姿态信息确定动量轮401是需要加速转动还是减速转动，处理器向动量轮电机405发送加速指令或减速指令，以使得动量轮401加速转动或减速转动，从而维持双轮行驶系统10的平衡。

示例性地，前把转向组件200包括前轮201、前把202、前把轴承203、前把电机204和前把套筒205，后轮组件300包括后轮301、后轮电机302和后轮架303。

前把电机204是指为前轮201转动提供驱动力的部件，后轮电机302是指为后轮301转动提供驱动力的部件。

前轮202套接在前把202上，前把202通过前把轴承203套接在前把套筒205上，前把电机204与前把套筒205固定连接，前把套筒205与主框架100连接；后轮电机302安装在后轮轮毂中心，后轮电机302的输出轴与后轮架303固定连接，后轮架303与主框架100连接。示例性地，前把套筒205与主框架100固定连接，后轮架303与主框架100固定连接。通过调节前把套筒205即可调整前把202的转动轴与水平面之间的夹角。

示例性地，前把电机204的电机轴与前把202的转动轴同轴。相较于相关技术中将电机和前把平行设置，前把电机的电机轴通过齿轮转动或同步带转动的方式实现前把的转动轴转动，本申请实施例提供的技术方案中，将前把电机204的电机轴与前把202的转动轴同轴，集成度高，结构更紧凑。

示例性地，双轮行驶系统10还包括车身外壳500，前把转向组件200还包括前轮外壳206，后轮组件300还包括后轮外壳304。车身外壳500固定在主框架100上，前轮外壳206固定在前把202上，后轮外壳304固定在后轮架303上。

综上所述，本申请实施例提供的双轮行驶系统，通过花键连接和平键连接使得动量轮轴受力较为均匀。

另外，将前把电机的电机轴与前把的转动轴同轴，集成度高，结构更紧凑。

请参考图6，其示出了本申请一个实施例提供的动量轮组件的示意图。该动量轮组件400可以包括：动量轮401、动量轮轴402、动量轮支架403和可调部件404。

动量轮401套接在动量轮轴402上，动量轮轴402套接在动量轮支架403上，动量轮支架403与可调部件404连接。

可选地，可调部件404包括可调丝杠或者直线轴。

可选地，动量轮支架403为U型支架，U型支架包括相对的第一支撑部件和第二支撑部件，第一支撑部件和第二支撑部件之间通过连接部连接。

第一支撑部件上设置有第一轴承，第二支撑部件上设置有第二轴承；动量轮轴的一端与第一轴承套接，动量轮轴的另一端与第二轴承套接。

可选地，动量轮组件400还包括动量轮电机405，动量轮电机405与动量轮支架403固定连接，动量轮电机405的输出轴与联轴器406的一端连接，联轴器406的另一端与动量轮轴402连接。

可选地，动量轮401与动量轮轴402的连接方式包括以下任意一项：花键连接、平键连接。

综上所述，本申请实施例提供的动量轮组件中，通过将动量轮套接在动量轮轴上，动量轮轴套接在动量轮支架上，动量轮支架与可调部件连接，当双轮行驶系统10的质量或质量分布发生变化时，可以通过可调部件调节动量轮的位置，使得动量轮产生的回复力可以有效恢复双轮行驶系统10的车体的平衡。

请参考图7，其示出了本申请一个实施例提供的动量轮平衡调节方法的流程图，该方法用于对上述实施例所述的双轮行驶系统中的动量轮进行调节，该方法可以包括以下几个步骤：

步骤701，对动量轮施加第一方向的转动初速度。

在本申请实施例中，第一方向为顺时针方向或逆时针方向。需要说明的是，本申请实施例提供的动量轮平衡调节方法可以由用户执行，也可以由电子设备执行。当该方法由用户执行时，转动初速度的大小可以是任意值；当该方法由电子设备执行时，转动初速度的大小可以预先设置好存储在电子设备内。

步骤702，判断动量轮停止时是否存在第二方向的回转；若存在，则执行步骤703；若不存在，则执行步骤704。

在本申请实施例中，第二方向与第一方向相反。若第一方向是顺时针，则第二方向是逆时针；若第一方向是逆时针，则第二方向是顺时针。

步骤703，在动量轮停止转动后的第一最高点位置处放置平衡块。

在本申请实施例中，第一最高点位置是指在经过第二方向的回转后停止的动量轮上距地面的距离最大的位置。平衡块是指安装在双轮行驶系统上的配重部件，是使得动量轮在高速旋转下保持动平衡的部件。当动量轮停止转动时存在第二方向的回转，说明动量轮的质量分布不均匀，第一最高点位置是动量轮质量偏小处的位置，通过在第一最高点位置处放置平衡块可以减轻动量轮质量分布不均匀的程度。

示意性地，在第一最高点处放置完平衡块后，再次从步骤701开始执行，直至动量轮停止时不存在第二方向的回转时，从步骤704开始执行。

步骤704，对动量轮施加第二方向的转动初速度。

当动量轮停止时不存在第二方向的回转时，说明动量轮在第一方向转动时可以保持动平衡。

步骤705，判断动量轮停止时是否存在第一方向的回转；若存在，则执行步骤706，若不存在，则执行步骤707。

步骤706，在动量轮停止转动后的第二最高点位置处放置平衡块。

在本申请实施例中，第二最高点位置是指在经过第一方向的回转后停止的动量轮上距地面的距离最大的位置。当动量轮停止转动时存在第一方向的回转，说明动量轮的质量分布不均匀，第二最高点位置是动量轮质量偏小处的位置，通过在第二最高点位置处放置平衡块可以减轻动量轮质量分布不均匀的程度。

示意性地，在第二最高点位置放置完平衡块后，再次从步骤701开始执行，直至动量轮停止时不存在第一方向的回转时，执行步骤707。

步骤707，确定调节完成。

通过多次对动量轮施加同一方向的转动初速度，进而确定动量轮在停止时是否存在反方向的回转，提高了测试精度，从而有效解决了存在动量轮的质量分布不均匀的问题。

综上所述，本申请实施例提供的技术方案中，通过对动量轮施加一个方向的初速度，判断该动量轮在停止时是否存在反方向的回转，当动量轮存在反方向的回转时，在停止的动量轮的最高点位置处放置平衡块，操作简便，且保证了动量轮的质量分布均匀，从而提高动量轮在维持车体平衡时的效率。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

请参考图8，其示出了本申请一个实施例提供的动量轮平衡调节装置的框图。该装置用于对上述实施例所述的双轮行驶系统中的动量轮进行调节，该装置具有实现上述方法示例的功能，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。该装置800可以包括：初速度施加模块810和平衡块放置模块820。

所述初速度施加模块810，用于对动量轮施加第一方向的转动初速度，所述第一方向为顺时针方向或逆时针方向。

所述平衡块放置模块820，用于若所述动量轮停止时存在第二方向的回转，则在所述动量轮停止转动后的第一最高点位置处放置平衡块，所述第一最高点位置是指在经过所述第二方向的回转后停止的所述动量轮上距地面的距离最大的位置。

所述初速度施加模块810，还用于再次从所述对动量轮施加第一方向的转动初速度的步骤开始执行，直至所述动量轮停止时不存在所述第二方向的回转时，对所述动量轮施加所述第二方向的转动初速度，所述第二方向与所述第一方向相反。

所述平衡块放置模块820，还用于若所述动量轮停止时存在所述第一方向的回转，则在所述动量轮停止转动后的第二最高点位置处放置所述平衡块，所述第二最高点位置是指在经过所述第一方向的回转后停止的所述动量轮上距地面的距离最大的位置。

所述初速度施加模块810，还用于再次从所述对动量轮施加第一方向的转动初速度的步骤开始执行，直至所述动量轮停止时不存在所述第一方向的回转时，确定调节完成。

综上所述，本申请实施例提供的技术方案中，通过对动量轮施加一个方向的初速度，判断该动量轮在停止时是否存在反方向的回转，当动量轮存在反方向的回转时，在停止的动量轮的最高点位置处放置平衡块，操作简便，且保证了动量轮的质量分布均匀，从而提高动量轮在维持车体平衡时的效率。

需要说明的是，上述实施例提供的装置，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内容结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

请参考图9，其示出了本申请一个实施例提供的自平衡的双轮行驶系统10的结构框图。该双轮行驶系统10可以包括有：处理器901和存储器902。

处理器901可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器901可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器901也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器901可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器901还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器902可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器902还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构并不构成对双轮行驶系统10的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。

在示例中实施例中，还提供了一种自平衡的双轮行驶系统，所述双轮行驶系统包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集在被计算机设备的处理器执行时实现上述方法。

可选地，上述计算机可读存储介质可以是ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、CD-ROM(Compact Disc Read-OnlyMemory，只读光盘)、磁带、软盘和光数据存储设备等。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品，当该计算机程序产品被执行时，其用于实现上述方法。

应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，本文中描述的步骤编号，仅示例性示出了步骤间的一种可能的执行先后顺序，在一些其它实施例中，上述步骤也可以不按照编号顺序来执行，如两个不同编号的步骤同时执行，或者两个不同编号的步骤按照与图示相反的顺序执行，本申请实施例对此不作限定。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种自平衡的双轮行驶系统，其特征在于，所述双轮行驶系统包括：主框架、前把转向组件、后轮组件和动量轮组件；

所述前把转向组件、所述后轮组件分别与所述主框架连接；

所述动量轮组件包括：动量轮、动量轮轴、动量轮支架和可调部件；

所述动量轮套接在所述动量轮轴上，所述动量轮轴套接在所述动量轮支架上，所述动量轮支架与所述可调部件连接，所述可调部件与所述主框架连接；

其中，所述动量轮轴沿车身前后方向设置，且所述动量轮的位置在竖直方向上是可调节的。

2.根据权利要求1所述的双轮行驶系统，其特征在于，

所述可调部件包括可调丝杠，所述主框架上形成有与所述可调丝杠的外螺纹相匹配的螺纹孔，所述可调丝杠通过所述螺纹孔与所述主框架螺纹连接，所述可调丝杠的一端与所述动量轮支架连接；

或者，

所述可调部件包括直线轴，所述主框架上设置有直线轴承，所述直线轴与所述直线轴承套接，所述直线轴的一端与所述动量轮支架连接。

3.根据权利要求1所述的双轮行驶系统，其特征在于，所述动量轮支架为U型支架；

所述U型支架包括相对的第一支撑部件和第二支撑部件，所述第一支撑部件和所述第二支撑部件之间通过连接部连接；

所述第一支撑部件上设置有第一轴承，所述第二支撑部件上设置有第二轴承；

所述动量轮轴的一端与所述第一轴承套接，所述动量轮轴的另一端与所述第二轴承套接。

4.根据权利要求1所述的双轮行驶系统，其特征在于，所述动量轮组件还包括动量轮电机；

所述动量轮电机与所述动量轮支架固定连接，所述动量轮电机的输出轴与联轴器的一端连接，所述联轴器的另一端与所述动量轮轴连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的双轮行驶系统，其特征在于，所述动量轮与所述动量轮轴的连接方式包括以下任意一项：花键连接、平键连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的双轮行驶系统，其特征在于，所述前把转向组件包括前轮、前把、前把轴承、前把电机和前把套筒，所述后轮组件包括后轮、后轮电机和后轮架；

所述前轮套接在所述前把上，所述前把通过所述前把轴承套接在所述前把套筒上，所述前把电机与所述前把套筒固定连接，所述前把套筒与所述主框架连接；

所述后轮电机安装在后轮轮毂中心，所述后轮电机的输出轴与所述后轮架固定连接，所述后轮架与所述主框架连接。

7.根据权利要求6所述的双轮行驶系统，其特征在于，所述前把电机的电机轴与所述前把的转动轴同轴。

8.根据权利要求1至4任一项所述的双轮行驶系统，其特征在于，所述双轮行驶系统为以下任意一种：自平衡自行车、自平衡机器人、自平衡摩托车、自平衡电动车、自平衡两轮汽车。

9.一种应用于自平衡的双轮行驶系统的动量轮组件，其特征在于，所述动量轮组件，包括：动量轮、动量轮轴、动量轮支架和可调部件；

所述动量轮套接在所述动量轮轴上，所述动量轮轴套接在所述动量轮支架上，所述动量轮支架与所述可调部件连接。

10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述可调部件包括可调丝杠或者直线轴。

11.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述动量轮支架为U型支架；

所述U型支架包括相对的第一支撑部件和第二支撑部件，所述第一支撑部件和所述第二支撑部件之间通过连接部连接；

所述第一支撑部件上设置有第一轴承，所述第二支撑部件上设置有第二轴承；

所述动量轮轴的一端与所述第一轴承套接，所述动量轮轴的另一端与所述第二轴承套接。

12.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述动量轮组件还包括动量轮电机；

所述动量轮电机与所述动量轮支架固定连接，所述动量轮电机的输出轴与联轴器的一端连接，所述联轴器的另一端与所述动量轮轴连接。

13.一种动量轮平衡调节方法，其特征在于，所述方法用于对权利要求1至8任一项所述的双轮行驶系统的所述动量轮进行调节，所述方法包括：

对所述动量轮施加第一方向的转动初速度，所述第一方向为顺时针方向或逆时针方向；

若所述动量轮停止时存在第二方向的回转，则在所述动量轮停止转动后的第一最高点位置处放置平衡块，所述第一最高点位置是指在经过所述第二方向的回转后停止的所述动量轮上距地面的距离最大的位置，所述第二方向与所述第一方向相反；

再次从所述对所述动量轮施加第一方向的转动初速度的步骤开始执行，直至所述动量轮停止时不存在所述第二方向的回转时，对所述动量轮施加所述第二方向的转动初速度；

若所述动量轮停止时存在所述第一方向的回转，则在所述动量轮停止转动后的第二最高点位置处放置所述平衡块，所述第二最高点位置是指在经过所述第一方向的回转后停止的所述动量轮上距地面的距离最大的位置；

再次从所述对所述动量轮施加第一方向的转动初速度的步骤开始执行，直至所述动量轮停止时不存在所述第一方向的回转时，确定调节完成。

14.一种动量轮平衡调节装置，其特征在于，所述装置用于对权利要求1至8任一项所述的双轮行驶系统的所述动量轮进行调节，所述装置包括：

初速度施加模块，对所述动量轮施加第一方向的转动初速度，所述第一方向为顺时针方向或逆时针方向；

平衡块放置模块，用于若所述动量轮停止时存在第二方向的回转，则在所述动量轮停止转动后的第一最高点位置处放置平衡块，所述第一最高点位置是指在经过所述第二方向的回转后停止的所述动量轮上距地面的距离最大的位置，所述第二方向与所述第一方向相反；

所述初速度施加模块，还用于再次从所述对所述动量轮施加第一方向的转动初速度的步骤开始执行，直至所述动量轮停止时不存在所述第二方向的回转时，对所述动量轮施加所述第二方向的转动初速度；

所述平衡块放置模块，还用于若所述动量轮停止时存在所述第一方向的回转，则在所述动量轮停止转动后的第二最高点位置处放置所述平衡块，所述第二最高点位置是指在经过所述第一方向的回转后停止的所述动量轮上距地面的距离最大的位置；

所述初速度施加模块，还用于再次从所述对所述动量轮施加第一方向的转动初速度的步骤开始执行，直至所述动量轮停止时不存在所述第一方向的回转时，确定调节完成。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求13所述的方法。

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