CN201610202U - 一种两轮自平衡电动车 - Google Patents

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一种两轮自平衡电动车，车体纵向底部装有环保电池，横向两端均装有无刷直流电机，无刷直流电机上方车体内装有控制电路板集成、加速度传感器和陀螺仪，控制电路板上装有微处理器控制系统、控制电路和驱动电路，无刷直流电机与变速齿轮箱总成连接，齿轮相互顺序啮合，第一齿轮与无刷直流电机上的轴连接，车体外壳两侧装有左驱动轮和右驱动轮，车体顶部外侧面上装有脚踏板，脚踏板上左右各装有脚踏开关，人体支撑件安装在前进方向的脚踏板中间，人体支撑件上装有方向控制手柄，转向控制器设置在人体支撑件上，方向控制手柄上装有电源总开关，本实用新型的有益效果为：占用空间小、节约土地、运动灵活、结构简单、操作方便、用途广泛。

Description

一种两轮自平衡电动车
技术领域
本实用新型涉及一种两轮自平衡电动车，属于机械控制技术领域。
背景技术
现人类对生活质量日益提高的要求，需要更简单方便灵活的交通工具，比如：步行街、广场、大型超市、游乐场和大型会场、风景旅游区、户外越野等汽车无法通行，步行又很不方便的场所代步、巡逻使用。
发明内容
为了克服现有技术结构的不足，本实用新型提供一种两轮自平衡电动车。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种两轮自平衡电动车，包括车体、车身外壳、左驱动轮、右驱动轮、环保电池、无刷直流电机、变速齿轮箱总成、控制电路板、加速度传感器、陀螺仪、微处理器控制系统、控制电路、驱动电路、人体支撑件、电源总开关、方向控制手柄、转向控制器，车体内纵向底部装有环保电池，横向两端均装有无刷直流电机，无刷直流电机上方车体内装有控制电路板、加速度传感器和陀螺仪，控制电路板上装有微处理器控制系统、控制电路和驱动电路，无刷直流电机与变速齿轮箱总成连接，变速齿轮箱总成内包括有第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮相互顺序啮合，第一齿轮与无刷直流电机上的轴连接，车身外壳两侧装有左驱动轮和右驱动轮，左驱动轮与左侧的变速齿轮箱内的第四齿轮啮合，右驱动轮与右侧的变速齿轮箱内的第四齿轮啮合，车体顶部外侧面上装有脚踏板，脚踏板上左右各装有脚踏开关；人体支撑件安装在前进方向的脚踏板中间，人体支撑件上装有方向控制手柄，转向控制器设置在人体支撑件上，方向控制手柄上装有电源总开关。
人体支撑件分为上部可拆卸的上、下两节可伸缩结构，两节之间由快速连接结构固定和下部可折叠机构。
转向控制开关安装在立杆底部，以转向控制器为转动轴左右摆动控制方向。
控制电路的核心器件可以采用微处理器、单片机等，驱动电路则采用适当的形式以使电机能够正转、也能反转。
本实用新型的有益效果为：两轮左右分布，使车辆的转弯半径最小为零，占用空间小、节约土地、运动灵活；通过计算机程序计算输出控制量，由控制电路分别控制两侧车轮，能使车体自动保持平衡，而且不需要机械式刹车、倒车；结构简单，操作方便；用途广泛，比如：步行街、广场、大型超市、游乐场和大型会场、风景旅游区、户外越野等汽车无法通行，步行又很不方便的场所代步、巡逻使用。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型车体结构示意图；
图3为本实用新型实施例3结构示意图；
图4为本实用新型变速齿轮箱总成剖视图；
图5为本实用新型座位式车体结构示意图；
图6为本实用新型高尔夫架车体结构示意图；
图7为本实用新型摄影机架车体结构示意图；
图8为本实用新型广告牌车体结构示意图。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
具体实施方式
实施例1：如图1、2所示，一种两轮自平衡电动车，包括车体1、车身外壳2、左驱动轮3、右驱动轮4、环保电池5、无刷直流电机6、变速齿轮箱总成7、控制电路板8、加速度传感器9、陀螺仪10、微处理器控制系统11、控制电路12、驱动电路13、人体支撑件14、电源总开关15、方向控制手柄16、转向控制器17、左脚踏开关27、右脚踏开关28，变速齿轮箱总成7内包括有第一齿轮18、第二齿轮19、第三齿轮20、第四齿轮21，第一齿轮18、第二齿轮19、第三齿轮20和第四齿轮21相互顺序啮合，电源总开关15、脚踏开关27、28和转向控制器17的控制信号、加速度传感器9的加速度信号、陀螺仪10的整车倾斜角度信号都被送入控制电路板8的控制电路12内，由控制电路12的微处理器控制系统11对信号进行处理并按照一定的算法得到控制信号，控制信号送入驱动电路13中，经过放大等处理后驱动左驱动轮3和右驱动轮4，从而达到总体控制平衡的目的；具体使用时，打开电源总开关15，人体上车脚踩踏板上，左脚踏开关24、右脚踏开关25感知系统启动，微处理器控制系统11开始工作。当车体1平衡静止时，左驱动轮3和右驱动轮4力矩输入为零。当车体1需要前进时，驾驶者手握方向控制手柄16向前倾斜，加速度传感器9和陀螺仪10得到整车倾斜角度信号送入微处理器控制系统11，微处理器控制系统11根据此信号并综合左驱动轮3和右驱动轮4加速度传感器9的信号算出所需力矩，由无刷直流电机6通过变速齿轮箱总成7控制左驱动轮3和右驱动轮4转动前进并始终保持车体平衡。倾角越大，加速越快，如果倾角值不变则加速停止，整车匀速前进。当需要减速、停车或后退时，驾驶者向后倾斜，微处理器控制系统11同样可以根据各传感器的信号综合计算出所需反力矩的大小，控制车轮产生合适的反力矩，使整车减速、停车或后退。当车体1需要转弯时，驾驶者通过操纵人体支撑件14由转向控制器17给出信号，微处理器控制系统11根据信号特征并综合加速度传感器9等信号计算得出左驱动轮3和右驱动轮4需要的不同力矩大小，利用左驱动轮3和右驱动轮4的转速差，可以控制车体1转动到所需角度；使整车能始终保持平衡稳定的状态。小车的全部能源由环保电池3提供。
实施例2：整车车身基本尺寸约为(长x宽x高)80x60x150cm以内；重量约40公斤；正常工作时，使用者通常经15分钟左右训练后可以驾驶其任意行走。身体前倾时车子自动加速，后倾时自动减速；通过操纵手柄转向控制器，车辆的最小转弯半径为零。时速约20公里/每小时。环保电池供电连续行驶里程约30公里。
实施例3：如图3所示，转向控制器17安装在人力支撑件14底部，以转向控制器17为转动轴左右摆动控制方向。
实施例4：如图3所示，人力支撑件14分为上部可拆卸的上、下两节可伸缩结构，两节之间由快速连接结构26固定和下部可折叠机构22固定。
实施例5：如图3所示，右边变速齿轮箱总成7内侧装有固定货物或物品箱的金属货架23。
实施例6：如图1所示，左右变速齿轮箱总成7外侧和驱动轮3、4之间分别装有塑料挡泥板24和25，以保持车体及驾驶者干净。
实施例7：如图2所示，脚踏板上分别装有左脚踏开关27和右脚踏开关28。
实施例8：如图5所示，车体脚踏板中间部位安装人体座位支撑架29和座位30。
实施例9：如图6所示，车体左侧或者右侧安装高尔夫球杆袋支撑架31。
实施例10：如图7所示，车体左侧或者右侧安装摄影机支撑架固定杆32，并用腿部控制方向操纵杆33使车体正常运行。
实施例11：如图8所示，车体前部安装广告牌34，用于企事业单位宣传使用。

Claims (18)

1.一种两轮自平衡电动车，包括车体、车身外壳、左驱动轮、右驱动轮、环保电池、无刷直流电机、变速齿轮箱总成、控制电路板、加速度传感器、陀螺仪、微处理器控制系统、控制电路、驱动电路、人体支撑件、电源总开关、脚踏开关、方向控制手柄、座位支撑架、转向控制器，其特征在于：车体内纵向底部装有环保电池，横向两端均装有无刷直流电机，无刷直流电机上方车体内装有控制电路板集成、加速度传感器和陀螺仪，控制电路板上装有微处理器控制系统、控制电路和驱动电路，无刷直流电机另一端与变速齿轮箱总成连接，变速齿轮箱总成内包括有第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮相互顺序啮合，第一齿轮与无刷直流电机上的轴连接，车体外壳两侧装有左驱动轮和右驱动轮，左驱动轮与左侧的变速齿轮箱内的第四齿轮啮合，右驱动轮与右侧的变速齿轮箱内的第四齿轮啮合，车体顶部外侧面上装有脚踏板，脚踏板上左右各装有脚踏开关；人体支撑件安装在前进方向的脚踏板中间，人体支撑件上装有方向控制手柄，转向控制器设置在人体支撑件上，方向控制手柄上装有电源总开关。
2.根据权利要求1所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：人力支撑件分为上部可拆卸的上、下两节可伸缩结构，两节之间由快速连接结构固定或下节使用可折叠机构固定。
3.根据权利要求1所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：转向控制器安装在立杆底部，以转向控制器为转动轴左右摆动控制方向。
4.根据权利要求1所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：控制电路的核心器件采用微处理器、单片机。
5.根据权利要求1所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：变速齿轮箱总成为左、右变速齿轮箱总成；右边变速齿轮箱总成内侧安装固定货物或物品箱的金属货架，有三种形式体现：左右两边都不安装、只安装在单边或者两边都安装。
6.根据权利要求5所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：左、右变速齿轮箱总成外侧分别和两个驱动轮之间装有塑料挡泥板。
7.根据权利要求1所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：电源总开关用按钮。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：安装人体座位支撑架在车体上。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：安装高尔夫球杆袋支撑架在车体上。
10.根据权利要求1-7任意一项所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：安装摄影机支撑架固定杆在车体上，并用双脚控制车体运行。
11.根据权利要求1所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：安装广告牌在车体前面。
12.根据权利要求1-7任意一项所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：安装机械手在车体上。
13.根据权利要求1所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：无刹车系统，由计算机控制系统自动给出正反转力矩，从而达到快速稳定的刹车效果。
14.根据权利要求1所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：液晶显示面板形式两种：有线或无线。
15.根据权利要求5所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：脚踏板上左右各装有脚踏开关一个或者两个。
16.根据权利要求1-7任意一项所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：座位支撑架内装有减震弹簧。
17.根据权利要求1-7任意一项所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：方向操纵杆上安装照明灯。
18.根据权利要求1-7任意一项所述的一种两轮自平衡电动车，其特征在于：使用遥控的方式控制车体运行。
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