CN207694230U - 自平衡智能溜冰鞋 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示自平衡智能溜冰鞋，包括鞋体、主体支撑部及滑轮组；主体支撑部包括主体支架及控制部；滑轮组包括前轮、后轮及动力电机；控制部包括电池及控制主板；控制主板包括电机驱动电路、第一单轴陀螺仪、第一数字舵机、第二单轴陀螺仪、第二数字舵机及分别连接第一单轴陀螺仪、第一数字舵机、第二单轴陀螺仪及第二数字舵机的单片机；第一单轴陀螺仪、第一数字舵机、第二单轴陀螺仪及第二数字舵机设于主体支架内；第一数字舵机及第二数字舵机分别连接前轮及后轮。两个单轴陀螺仪采集溜冰鞋倾斜的角度信号并输出至单片机，单片机控制两个数字舵机进行对应角度的转动，带动前轮及后轮进行角度调整，使溜冰鞋保持平衡。

Description

自平衡智能溜冰鞋

技术领域

本实用新型涉及智能溜冰鞋技术领域，具体涉及一种自平衡智能溜冰鞋。

背景技术

智能溜冰鞋滑行过程中，由于外部客观原因比如滑行路面的不平整或溜冰鞋的滑轮组与滑行路面上的异物产生碰撞，再或者，由于使用者本身原因，导致溜冰鞋倾斜而失去平衡，如此，使用者容易摔倒，形成不必要的安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种自平衡智能溜冰鞋。

本实用新型公开的一种自平衡智能溜冰鞋，包括鞋体、主体支撑部以及位于主体支撑部底部的滑轮组；主体支撑部包括主体支架以及设于主体支架的控制部；滑轮组包括前轮、后轮以及安装于后轮的动力电机；控制部包括电池以及与电池连接的控制主板；控制主板包括与动力电机连接的电机驱动电路，控制部还包括第一单轴陀螺仪、第一数字舵机、第二单轴陀螺仪及第二数字舵机；第一单轴陀螺仪、第一数字舵机、第二单轴陀螺仪及第二数字舵机设于主体支架内；控制主板还包括与电池连接的单片机；单片机还分别连接第一单轴陀螺仪、第一数字舵机、第二单轴陀螺仪以及第二数字舵机；第一数字舵机以及第二数字舵机还分别连接前轮及后轮。

根据本实用新型的一实施方式，其还包括设于主体支架内的充放气部；充放气部包括充放气电机、排气阀以及气管；

鞋体包括第一鞋面、充气气囊以及第一鞋底；充气气囊贴附于第一鞋面下方，第一鞋面连接于第一鞋底，第一鞋底设于主体支架上；充气气囊上设有充气口；气管的其中一端连接充放气电机，另一端连通充气口；

控制主板还包括第一控制单元，第一控制单元包括第一主控芯片、稳压电路、第一电源芯片、第一功率放大电路、第二功率放大电路、第一充气开关、第二充气开关以及排气开关；第一主控芯片分别电连接稳压电路、第一功率放大电路、第二功率放大电路、第一充气开关、第二充气开关以及排气开关；稳压电路电连接第一电源芯片；第一电源芯片电连接电池；第一功率放大电路电连接充放气电机；充放气电机分别电连接第一充气开关及第二充气开关；第二功率放大电路电连接排气阀；排气阀电连接排气开关；第一充气开关、第二充气开关以及排气开关设于主体支架外部。

根据本实用新型的一实施方式，稳压电路包括第一稳压管及第二稳压管；第一稳压管串联于第一电源芯片与第一主控芯片之间；第二稳压管串联于第一电源芯片与第一主控芯片之间；第一稳压管及第二稳压管并联。

根据本实用新型的一实施方式，第一功率放大电路包括第一限流电阻以及第一功率管；第一功率管的基极连接第一主控芯片，集电极分别连接第一限流电阻及充放气电机，发射极连接第一电源芯片；第二功率放大电路包括第二限流电阻及第二功率管；第二功率管的基极连接第一主控芯片，集电极分别连接第二限流电阻及排气阀，发射极连接第一电源芯片。

根据本实用新型的一实施方式，鞋体包括第二鞋面、相对设置于第二鞋面上的两组鞋带孔、穿设于两组鞋带孔的鞋带以及设于主体支架上的第二鞋底；第二鞋面连接于第二鞋底；每组鞋带孔具有至少2个孔位；

控制部还包括电机、与电机输出轴轴接的齿轮组、与齿轮组轴接的转轴以及穿设于转轴的滚轮；电机、齿轮组、转轴以及滚轮设于主体支架内部；

控制主板还包括第二控制单元、第一控制按钮及第二控制按钮；第二控制单元设于主体支架内部；第一控制按钮及第二控制按钮设于主体支架外；第二控制单元分别与第一控制按钮、第二控制按钮及电机连接；鞋带的两端分别缠绕于滚轮。

根据本实用新型的一实施方式，第二控制单元包括第二主控芯片、电机正反转电路及按钮控制电路；第二主控芯片的电源端口连接电池，其其中一I/O端口连接电机正反转电路的输入端，其输入端连接按钮控制电路的输出端；电机正反转电路的输入端还连接电池；电机的输入端连接电机正反转电路的输出端；按钮控制电路分别串联第一控制按钮及第二控制按钮。

根据本实用新型的一实施方式，电机正反转电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管、第八三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻及第一电容；第一三极管的发射极连接电池，基极串联第一电阻，集电极串联第三电阻；第二三极管的基极串联第二电阻，发射极接地，集电极分别串联第三电阻及第四三极管的基极；第一电阻及第二电阻还分别连接第二主控芯片的其中一I/O端口；第三三极管的基极连接第二主控芯片的其中一I/O端口，集电极连接第六电阻，发射极连接第四电阻；第四三极管的集电极连接第五电阻，发射极连接第七电阻；第五三极管的基极连接第五电阻，集电极连接电机的输入端，发射极连接电池；第六三极管的基极连接第四电阻，集电极连接电机的输入端，发射极接地；第七三极管的基极连接第六电阻，集电极连接电机的输入端，发射极连接电池；第八三极管的基极连接第七电阻，集电极连接电机的输入端，发射极接地；第一电容的输入端连接第二主控芯片的其中一I/O端口，输出端接地。

根据本实用新型的一实施方式，按钮控制电路包括并联的第一控制子支路及第二控制子支路；

第一控制子支路包括第八电阻；第一控制按钮的其中一端串联第八电阻的输入端，另一端接地；第八电阻的输出端串联第二主控芯片的输入端；

第二控制子支路包括第十一电阻；第二控制按钮的其中一端串联第十一电阻的输入端，另一端接地；第十一电阻的输出端串联第二主控芯片的输入端。

根据本实用新型的一实施方式，第二控制单元还包括显示电路，显示电路串联入电源与第二主控芯片的另一个I/O端口之间；显示电路包括第九电阻、第十电阻、第一LED灯及第二LED灯；第九电阻与第一LED灯串联；第十电阻与第二LED灯串联；电源分别串联第一LED灯及第二LED灯；第九电阻和第十电阻分别连接入第二主控芯片的另一个I/O端口。

根据本实用新型的一实施方式，第二控制单元包括第二电源芯片、马达驱动芯片、第三主控芯片、开关接口以及电机接口；电池连接第二电源芯片输入端及马达驱动芯片的输入端；第二电源芯片输出端连接第三主控芯片电源端口，第三主控芯片开关端口分别连接第一控制按钮及第二控制按钮；马达驱动芯片输出端连接电机接口，电机接口连接电机。

溜冰鞋滑行过程中，第一单轴陀螺仪及第二单轴陀螺仪实时采集溜冰鞋倾斜的角度信号，并将角度信号转换成角速度信号输出至单片机，单片机根据角速度信号生成脉冲信号，脉冲信号控制第一数字舵机及第二数字舵机进行对应角度的转动，带动前轮及后轮进行角度调整，使溜冰鞋保持平衡。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为实施例一中溜冰鞋的控制框图；

图2为实施例一中溜冰鞋的立体结构图；

图3为实施例一中溜冰鞋的分解结构图；

图4为实施例一中溜冰鞋充放气部的电路控制图；

图5为实施例二中溜冰鞋的控制框图；

图6为实施例二中溜冰鞋的立体结构图；

图7为实施例二中溜冰鞋的分解结构图；

图8为实施例二中电机带动鞋带运作的结构示意图；

图9为实施例二中溜冰鞋自动绑鞋带或松鞋带的电路控制原理图；

图10为实施例三中溜冰鞋自动绑鞋带或松鞋带的电路控制原理图。

附图标记说明：

1、鞋体；11、第一鞋面；12、充气气囊；13、第一鞋底；14、充气口；15、第二鞋面；16、鞋带孔；17、鞋带；18、第二鞋底；19、孔位；20、后绑带；171、保护层；172、钢丝绳；

2、主体支撑部；21、主体支架；22、控制部；211、架体；212、上密封盖；213、下密封盖；214、密封圈；221、电池；222、控制主板；2221、电机驱动电路；223、第一单轴陀螺仪；224、第一数字舵机；225、第二单轴陀螺仪；226、第二数字舵机；2222、单片机；2223、第一控制单元；U1、第一主控芯片；A1、稳压电路；U2、第一电源芯片、A2、第一功率放大电路；A3、第二功率放大电路；K1、第一充气开关；K2、第二充气开关；K3、排气开关；D1、第一稳压管；D2、第二稳压管；Rc1、第一限流电阻；BG1、第一功率管；Rc2、第二限流电阻；BG2、第二功率管；227、电机；228、齿轮组；229、转轴；230、滚轮；2224、第二控制单元；2225、第一控制按钮；2226、第二控制按钮；U3、第二主控芯片；A4、电机正反转电路；A5、按钮控制电路；A6、显示电路；Q1、第一三极管；Q2、第二三极管；Q3、第三三极管；Q4、第四三极管；Q5、第五三极管；Q6、第六三极管；Q7、第七三极管；Q8、第八三极管；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；C1、第一电容；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻；R11、第十一电阻；LED1、第一LED灯；LED2、第二LED灯；U4、第二电源芯片；U5、马达驱动芯片；U6、第三主控芯片；P1、开关接口；P2、电机接口；R12、第十二电阻；R13、第十三电阻；R14、第十四电阻；R15、第十五电阻；R16、第十六电阻。

3、滑轮组；31、前轮；32、后轮；33、动力电机；34、滑轮梢心；

4、充放气部；41、充放气电机；42、排气阀；43、气管；44、电机安装座；45、盖体。

具体实施方式

以下将以图式揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例一

本实施例提供一种自平衡智能溜冰鞋，请参考图1-4，为本实施例中自平衡智能溜冰鞋控制框图、立体结构图、分解示意图及电路控制原理图。

如图1及2，溜冰鞋包括鞋体1、主体支撑部2以及滑轮组3。鞋体1设于主体支撑部2的上表面上，用以使使用者将溜冰鞋穿戴于脚上。主体支撑部2用以连接鞋体1与滑轮组3，其包括主体支架21以及设于主体支架21的控制部22，主体支架21起主要的支撑作用，控制部22为溜冰鞋滑行的主要控制部件。滑轮组3转动设于主体支架21的底部，当使用者穿戴好溜冰鞋，控制部22给予溜冰鞋一动力，滑轮组3带动人体向各个方向滑动，滑轮组3包括前轮31、后轮32以及安装于后轮32的动力电机33。控制部22包括电池221以及与电池221连接的控制主板222；控制主板222包括与动力电机33连接的电机驱动电路2221，其中，电机驱动电路2221为现有技术，本实施例中不再详述。当使用者的脚部穿戴于鞋体1内部后，电机驱动电路2221驱动动力电机33转动，动力电机33带动作为主动轮的后轮32旋转，前轮31与后轮32可以通过链条传动连接，前轮31作为从动轮，其在后轮32作用下与后轮32一起转动，溜冰鞋开始滑行。控制部22还包括第一单轴陀螺仪223、第一数字舵机224、第二单轴陀螺仪225及第二数字舵机226；第一单轴陀螺仪223及第一数字舵机224设于主体支架21内靠近前轮31的一端；第二单轴陀螺仪225及第二数字舵机226设于主体支架21内靠近后轮32的一端；控制主板222还包括与电池221连接的单片机2222；单片机2222还分别连接第一单轴陀螺仪223、第一数字舵机224、第二单轴陀螺仪225以及第二数字舵机226；第一数字舵机224以及第二数字舵机226还分别连接前轮31及后轮32。其中，单片机2222型号为IAP15F2K61S2；第一单轴陀螺仪223及第二单轴陀螺仪225的型号均为MPU6050。溜冰鞋滑行过程中，第一单轴陀螺仪223及第二单轴陀螺仪225实时采集溜冰鞋倾斜的角度信号，并将角度信号转换成角速度信号输出至单片机2222，单片机2222根据角速度信号生成脉冲信号，脉冲信号控制第一数字舵机224及第二数字舵机226进行对应角度的转动，带动前轮31及后轮32进行角度调整，使溜冰鞋保持平衡。

进一步地，如图3，溜冰鞋还包括充放气部4。充放气部4设置于主体支架21内，其一方面用以向鞋体1中充入气体，使鞋体1紧密包裹于使用者的脚面，另一方面，其将鞋体1中充入的气体排出，使鞋体1与使用者的脚面脱离，充放气部4方便溜冰鞋的穿脱。充放气部4包括充放气电机41、排气阀42以及气管43，充放气电机41、排气阀42以及气管43均设置于主体支架21内部。鞋体1包括第一鞋面11、充气气囊12、第一鞋底13以及后绑带20。充气气囊12贴附于第一鞋面11下方，其形状及大小与第一鞋面11相同；第一鞋面11以及充气气囊12连接于第一鞋底13，第一鞋底13设于主体支架21上表面；充气气囊12上设置有与充放气部4连通的充气口14，气管43的其中一端连接充放气电机41，另一端连通充气口14。当使用者穿戴好溜冰鞋后，通过充放气部4向充气气囊12中充入气体至合适脚感，充放气部4停止充气，鞋体1紧密贴合于使用者脚面，后绑带20的两端分别设于第一鞋底13的后端。当使用者需要脱下溜冰鞋时，通过充放气部4将充气气囊12中充入的气体放出，溜冰鞋即脱离使用者脚面。其中，充气气囊12为橡胶材质，橡胶材质具有更好的弹性及延展性。

控制主板222还包括第一控制单元2223，电池221为第一控制单元2223及充放气电机41提供工作电压，第一控制单元2223为充放气部4的核心控制器件，其设置于主体支架21的内部，与充放气电机41及排气阀42分别电连接；充放气电机41设于主体支架21内部，其在第一控制单元2223的控制下向充气气囊12中充入气体或将充气气囊12中的气体排出；排气阀42设置于主体支架21内部，当充放气电机41需要排出充气气囊12中的气体时，第一控制单元2223控制排气阀42打开，充放气电机41排出充气气囊12中的气体；其中，充放气电机41通过气管43连接充气气囊12的充气口14，气体经过气管43流入充气气囊12，或排气阀42打开后，充放气电机41通过气管43将气体从充气气囊12抽出，气管43的其中一端连接充放气电机41，另一端连通充气口14。

继续参阅图4所示，第一控制单元2223包括第一主控芯片U1、稳压电路A1、第一电源芯片U2、第一功率放大电路A2、第二功率放大电路A3、第一充气开关K1、第二充气开关K2以及排气开关K3。第一电源芯片U1的输入端连接电池221，输出端连接稳压电路A1，其输出+6V电压，+6V电压经过稳压电路A1的稳压和降压后，输出+5V电压，其中+6V直流电压分别给充放气电机41及排气阀42供电，+5V电压给第一主控芯片U1供电。第一主控芯片U1分别电连接稳压电路A1、第一功率放大电路A2、第二功率放大电路A3、第一充气开关K1、第二充气开关K2以及排气开关K3。第一功率放大电路A2电连接充放气电机41，充放气电机41分别电连接第一充气开关K1及第二充气开关K2。第二功率放大电路A3电连接排气阀42，排气阀42电连接排气开关K3。第一充气开关K1、第二充气开关K2以及排气开关K3为外部充气及排气控制按钮，第一充气开关K1、第二充气开关K2以及排气开关K3设于主体支架21外部。当第一充气开关K1或第二充气开关K2闭合，排气开关K3断开，第一主控芯片U1通过第一功率放大电路A2控制充放气电机41充气，当排气开关K3闭合，第一充气开关K1或第二充气开关K2断开，第一主控芯片U1控制排气阀42打开，充放气电机41向外部抽气，实现放气。

其中一具体实施方式中，稳压电路A1包括第一稳压管D1及第二稳压管D2；第一稳压管D1串联于第一电源芯片U2与第一主控芯片U1之间；第二稳压管D2串联于第一电源芯片U2与第一主控芯片U1之间；第一稳压管D1及第二稳压管D2并联。第一功率放大电路A2包括第一限流电阻Rc1以及第一功率管BG1；第一功率管BG1的基极连接第一主控芯片U1，集电极分别连接第一限流电阻Rc1及充放气电机41，发射极连接第一电源芯片U2。第二功率放大电路A3包括第二限流电阻Rc2及第二功率管BG2；第二功率管BG2的基极连接第一主控芯片U1，集电极分别连接第二限流电阻Rc2及排气阀42，发射极连接第一电源芯片U2。进一步地，第一主控芯片U1还分别串联有第十二电阻R12、第十三电阻R13及第十四电阻R14；第一功率放大电路A2与第十五电阻R15并联，第二功率放大电路A3与第十六电阻R16并联。

请参阅图3所示，主体支架21包括架体211、与架体211扣合的上密封盖212及下密封盖213以及设置于上密封盖212与架体211之间的密封圈214；电池221、第一主控芯片U1、稳压电路A1、第一电源芯片U2、第一功率放大电路A2、第二功率放大电路A3、充放气电机41以及排气阀42设置于架体211内部；气管43的另一端从上密封盖212穿出连接于充气口14；第一充气开关K1、第二充气开关K2以及排气开关K3设于架体211外侧。其中，充放气电机41安装于电机安装座44内，通过盖体45扣合于电机安装座44中，电机安装座44固定于架体211中。气管43的其中一端连接充放气电机41，另一端依次穿出盖体45及上密封盖212后，与充气气囊12上的充气口14连通。前轮31通过滑轮梢心34转动连接于架体211的前端，动力电机33安装于后轮32中，后轮32转动连接于架体211的后端，动力电机33与电池221电连接，动力电机33通电启动，带动前轮31及后轮32同方向转动。

电池221提供的电压经过稳压电路A1输出+6V直流电压分别给充放气电机41及排气阀42供电，+6V电压经过第一稳压管D1的稳压和降压，以及第二稳压管D2的稳压后，输出+5V电压给第一主控芯片U1供电。当闭合第一充气开关K1或第二充气开关K2，排气开关K3断开，第一主控芯片U1检测到第一充气开关K1或第二充气开关K2的闭合信号，通过第一限流电阻Rc1的限流及分压，第一功率管BG1驱动充放气电机41工作，通过气管43给充气气囊12充气，当充气到合适的脚感时，排气开关K3闭合，第一充气开关K1或第二充气开关K2断开，第一主控芯片U1检测到排气开关K3的闭合信号，通过第二限流电阻Rc2的限流及分压，第二功率管BG2驱动排气阀42工作，充放气电机41反转，充气气囊12中的气体通过气管43被充放气电机41排出，气体排出后，断开排气开关K3，充放气电机41停止工作。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于使用者穿戴溜冰鞋时，溜冰鞋的系带方式不同。本实用新型提供另一种结构的溜冰鞋。请参考图5-9，图5为本实施例中溜冰鞋的控制框图；图6为本实施例中溜冰鞋的立体结构图，图7为本实施例中溜冰鞋的分解示意图，图8为本实施例中电机带动鞋带运作的结构示意图；图9为本实施例中溜冰鞋的电路控制图。

如图5及6，溜冰鞋包括鞋体1、主体支撑部2以及滑轮组3。鞋体1设于主体支撑部2的上表面上，用以使使用者将溜冰鞋穿戴于脚上。主体支撑部2用以连接鞋体1与滑轮组3，其包括主体支架21以及设于主体支架21的控制部22，主体支架21起主要的支撑作用，控制部22为溜冰鞋滑行的主要控制部件。滑轮组3转动设于主体支架21的底部，当使用者穿戴好溜冰鞋，控制部22给予溜冰鞋一动力，滑轮组3带动人体向各个方向滑动，滑轮组3包括前轮31、后轮32以及安装于后轮32的动力电机33。控制部22包括电池221以及与电池221连接的控制主板222；控制主板222包括与动力电机33连接的电机驱动电路2221，其中，电机驱动电路2221为现有技术，本实施例中不再详述。当使用者的脚部穿戴于鞋体1内部后，电机驱动电路2221驱动动力电机33转动，动力电机33带动作为主动轮的后轮32旋转，前轮31与后轮32可以通过链条传动连接，前轮31作为从动轮，其在后轮32作用下与后轮32一起转动，溜冰鞋开始滑行。控制部22还包括第一单轴陀螺仪223、第一数字舵机224、第二单轴陀螺仪225及第二数字舵机226；第一单轴陀螺仪223及第一数字舵机224设于主体支架21内靠近前轮31的一端；第二单轴陀螺仪225及第二数字舵机226设于主体支架21内靠近后轮32的一端；控制主板222还包括与电池221连接的单片机2222；单片机2222还分别连接第一单轴陀螺仪223、第一数字舵机224、第二单轴陀螺仪225以及第二数字舵机226；第一数字舵机224以及第二数字舵机226还分别连接前轮31及后轮32。其中，单片机2222型号为IAP15F2K61S2；第一单轴陀螺仪223及第二单轴陀螺仪225的型号均为MPU6050。当溜冰鞋滑行时，第一单轴陀螺仪223及第二单轴陀螺仪225实时采集溜冰鞋倾斜的角度信号，并将角度信号转换成角速度信号输出至单片机2222，单片机2222根据角速度信号生成脉冲信号，脉冲信号控制第一数字舵机224及第二数字舵机226进行对应角度的转动，带动前轮31及后轮32进行角度调整，使溜冰鞋保持平衡。

进一步地，请参考图7，鞋体1包括第二鞋面15、鞋带孔16、鞋带17、第二鞋底18以及后绑带20。第二鞋面15相互靠近的两侧分别设有一组鞋带孔16，一共两组鞋带孔16，两组鞋带孔16相对设置，其中，每组鞋带孔16包括至少两个孔位19；鞋带17穿设于两组鞋带孔16的孔位19中，用于绑紧第二鞋面15于使用者的脚面，第二鞋面15连接于第二鞋底18，后绑带20的两端分别连接于第二鞋底18的后端。

主体支架21包括架体211、与架体211扣合的上密封盖212及下密封盖213以及设置于上密封盖212与架体211之间的密封圈214；鞋体1设于上密封盖212上。如图8，控制部22还包括电机227、与电机227输出轴轴接的齿轮组228、与齿轮组228轴接的转轴229以及穿设于转轴229的滚轮230；电机227、齿轮组228、转轴229以及滚轮230设于架体211内部；控制主板222还包括第二控制单元2224、第一控制按钮2225及第二控制按钮2226；第二控制单元2224设于主体支架21内部；第一控制按钮2225及第二控制按钮2226设于主体支架21外；第二控制单元2224分别与第一控制按钮2225、第二控制按钮2226及电机227连接；鞋带17的两端分别缠绕于滚轮230。其中，电机227安装于电机安装座44中，盖体45扣合电机安装座44，鞋带17的两端从盖体45上穿入电机安装座44内部，缠绕于滚轮230上，电机安装座44固定于架体211中。一实施例中，滚轮230为两个，鞋带17的其中一端缠绕于其中一个滚轮230，鞋带17的另一端缠绕于另一个滚轮230。鞋带17包括钢丝绳172及包覆于钢丝绳172外层的保护层171。鞋带17的两端分别缠绕在两个不同的滚轮230上，避免滚轮230转动时鞋带17打结，同时，钢丝绳172更有利于被电机227拉动，保护层171缠绕于钢丝绳172上穿设于孔位19的部分，避免钢丝绳172直接与使用者脚面接触，给使用者带来不适感。

当使用者按动第一控制按钮2225，第二控制单元2224控制电机227正向转动，电机227的输出轴带动齿轮组228转动，齿轮组228传动转轴229转动，转轴229上的滚轮230随转轴229同步转动，缠绕于滚轮230上的鞋带17在滚轮230的转动下被拉紧，溜冰鞋紧紧包覆于使用者的脚上，松开第一控制按钮2225，电机227停止转动，溜冰鞋穿戴动作完成。当使用者穿戴好溜冰鞋，动力电机33给予溜冰鞋一动力，滑轮组3带动人体向各个方向滑动。使用者欲脱下溜冰鞋时，只需要按动第二控制按钮2226，第二控制单元2224控制电机227反向转动，电机227的输出轴带动齿轮组228转动，齿轮组228传动转轴229转动，转轴229上的滚轮230随转轴229同步转动，缠绕于滚轮230上的鞋带17在滚轮230的转动下被松开，溜冰鞋从使用者的脚上脱下，松开第二控制按钮2226，电机227停止转动，溜冰鞋穿戴动作完成。

请参考图9，图9为溜冰鞋电路控制原理图。如图9所示，第二控制单元2224包括第二主控芯片U3、电机正反转电路A4以及按钮控制电路A5；第二主控芯片U3的电源端口连接电池221，其其中一I/O端口连接电机正反转电路A4的输入端，其输入端连接按钮控制电路A5的输出端；电机正反转电路A4的输入端还连接电池221；电机227的输入端连接电机正反转电路A4的输出端；按钮控制电路A5串联第一控制按钮2225及第二控制按钮2226。第二主控芯片U3型号为HT46R46或HT46C46或HT46R47或HT46C47。

进一步参考图9，电机正反转电路A4包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7及第一电容C1；第一三极管Q1的发射极连接电池227，基极串联第一电阻R1，集电极串联第三电阻R3；第二三极管Q2的基极串联第二电阻R2，发射极接地，集电极分别串联第三电阻R3及第四三极管Q4的基极；第一电阻R1及第二电阻R2还分别连接第二主控芯片U3的其中一I/O端口；第三三极管Q3的基极连接第二主控芯片U3的其中一I/O端口，集电极连接第六电阻R6，发射极连接第四电阻R4；第四三极管Q4的集电极连接第五电阻R5，发射极连接第七电阻R7；第五三极管Q5的基极连接第五电阻R5，集电极连接电机227的输入端，发射极连接电源；第六三极管Q6的基极连接第四电阻R4，集电极连接电机227的输入端，发射极接地；第七三极管Q7的基极连接第六电阻R6，集电极连接电机227的输入端，发射极连接电池227；第八三极管Q8的基极连接第七电阻R7，集电极连接电机227的输入端，发射极接地；第一电容C1的输入端连接第二主控芯片U3的其中一I/O端口，输出端接地。

按钮控制电路A5包括并联的第一控制子支路及第二控制子支路。第一控制子支路包括第八电阻R8；第一控制按钮2225的其中一端串联第八电阻R8的输入端，另一端接地；第八电阻R8的输出端串联第二主控芯片U3的输入端。第二控制子支路包括第十一电阻R11；第二控制按钮2226的其中一端串联第十一电阻R11的输入端，另一端接地；第十一电阻R11的输出端串联第二主控芯片U3的输入端。

第二控制单元2224还包括显示电路A6，显示电路A6串联入电池227与第二主控芯片U3的另一个I/O端口之间。显示电路A6包括第九电阻R9、第十电阻R10、第一LED灯LED1及第二LED灯LED2；第九电阻R9与第一LED灯LED1串联；第十电阻R10与第二LED灯LED2串联；电池分别串联第一LED灯LED1及第二LED灯LED2；第九电阻R9和第十电阻R10分别连接入第二主控芯片U3的另一个I/O端口。

本实施例中，溜冰鞋电路控制原理如下：

当使用者按动第一控制按钮2225，第二主控芯片U3的其中一I/O端口输出高电平时，第二三极管Q2、第三三极管Q3、第六三极管Q6及第七三极管Q7导通，第一三极管Q1、第四三极管Q4、第五三极管Q5及第八三极管Q8截止，电机正反转电路A4的输出端输出正12伏特电压，电机227的输入端得电，电机227正转，电机227的输出轴带动齿轮组228转动，齿轮组228传动转轴229转动，转轴229上的滚轮230随转轴229同步转动，缠绕于滚轮230上的鞋带17在滚轮230的转动下被拉紧，溜冰鞋紧紧包覆于使用者的脚上。同时，第二主控芯片U3的3脚设为低电平，4脚设为高电平，第一LED灯LED1得电发光，第二LED灯LED2失电熄灭。

当使用者按动第二控制按钮2226，第二主控芯片U3的其中一I/O端口输出低电平，第二三极管Q2、第三三极管Q3、第六三极管Q6及第七三极管Q7截止，第一三极管Q1、第四三极管Q4、第五三极管Q5及第八三极管Q8导通，电机正反转电路A4的输出端输出负12伏特电压，电机227的输入端得电，电机227反转，电机227的输出轴带动齿轮组228转动，齿轮组228传动转轴229转动，转轴229上的滚轮230随转轴229同步转动，缠绕于滚轮230上的鞋带17在滚轮230的转动下被松开，溜冰鞋从使用者的脚上脱下。同时，第二主控芯片U3的3脚设为高电平，4脚设为低电平，第一LED灯LED1失电熄灭，第二LED灯LED2得电发光。

当使用者松开第一控制按钮2225或松开第二控制按钮2226，第二主控芯片U3的其中一I/O端口输出高阻态，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7及第八三极管Q8截止，电机正反转电路A4的输出端无电压输出，电机227停止转动，第一LED灯LED1及第二LED灯LED2失电熄灭。

实施例三

本实施例与实施例二不同之处在于，溜冰鞋的电路控制不同。如图10所示，为本实施例中溜冰鞋电路控制原理图。第二控制单元2224包括第二电源芯片U4、马达驱动芯片U5、第三主控芯片U6、开关接口P1以及电机接口P2；电池221连接第二电源芯片U4输入端及马达驱动芯片U5的输入端；第二电源芯片U4输出端连接第三主控芯片U6电源端口，第三主控芯片U6开关端口分别通过开关接口P1连接第一控制按钮2225及第二控制按钮2226；马达驱动芯片U5输出端连接电机接口P2，电机接口P2连接电机227。

当使用者按动第一控制按钮2225，第三主控芯片U6控制电机227正转，电机227的输出轴带动齿轮组228转动，齿轮组228传动转轴229转动，转轴229上的滚轮230随转轴229同步转动，缠绕于滚轮230上的鞋带17在滚轮230的转动下被拉紧，溜冰鞋紧紧包覆于使用者的脚上。

当使用者按动第二控制按钮2226，第三主控芯片U6控制电机227反转，电机227的输出轴带动齿轮组228转动，齿轮组228传动转轴229转动，转轴229上的滚轮230随转轴229同步转动，缠绕于滚轮230上的鞋带17在滚轮230的转动下被松开，溜冰鞋从使用者的脚上脱下。

当使用者松开第一控制按钮2225或松开第二控制按钮2226，电机227停止转动。

上所述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种自平衡智能溜冰鞋，包括鞋体、主体支撑部以及位于所述主体支撑部底部的滑轮组；所述主体支撑部包括主体支架以及设于所述主体支架的控制部；所述滑轮组包括前轮、后轮以及安装于所述后轮的动力电机；所述控制部包括电池以及与所述电池连接的控制主板；所述控制主板包括与所述动力电机连接的电机驱动电路，其特征在于：

所述控制部还包括第一单轴陀螺仪、第一数字舵机、第二单轴陀螺仪及第二数字舵机；所述第一单轴陀螺仪、第一数字舵机、第二单轴陀螺仪及第二数字舵机设于所述主体支架内；

所述控制主板还包括与所述电池连接的单片机；所述单片机还分别连接所述第一单轴陀螺仪、第一数字舵机、第二单轴陀螺仪以及第二数字舵机；第一数字舵机以及第二数字舵机还分别连接前轮及后轮。

2.根据权利要求1所述的自平衡智能溜冰鞋，其特征在于，其还包括：

设于主体支架内的充放气部；充放气部包括充放气电机、排气阀以及气管；

所述鞋体包括第一鞋面、充气气囊以及第一鞋底；所述充气气囊贴附于所述第一鞋面下方，所述第一鞋面连接于所述第一鞋底，所述第一鞋底设于主体支架上；所述充气气囊上设有充气口；所述气管的其中一端连接充放气电机，另一端连通充气口；

所述控制主板还包括第一控制单元，所述第一控制单元包括第一主控芯片、稳压电路、第一电源芯片、第一功率放大电路、第二功率放大电路、第一充气开关、第二充气开关以及排气开关；所述第一主控芯片分别电连接所述稳压电路、第一功率放大电路、第二功率放大电路、第一充气开关、第二充气开关以及排气开关；所述稳压电路电连接所述第一电源芯片；所述第一电源芯片电连接所述电池；所述第一功率放大电路电连接所述充放气电机；所述充放气电机分别电连接所述第一充气开关及第二充气开关；所述第二功率放大电路电连接所述排气阀；所述排气阀电连接所述排气开关；所述第一充气开关、第二充气开关以及排气开关设于所述主体支架外部。

3.根据权利要求2所述的自平衡智能溜冰鞋，其特征在于，所述稳压电路包括第一稳压管及第二稳压管；所述第一稳压管串联于所述第一电源芯片与所述第一主控芯片之间；所述第二稳压管串联于所述第一电源芯片与所述第一主控芯片之间；所述第一稳压管及所述第二稳压管并联。

4.根据权利要求2-3任一所述的自平衡智能溜冰鞋，其特征在于，所述第一功率放大电路包括第一限流电阻以及第一功率管；所述第一功率管的基极连接所述第一主控芯片，集电极分别连接所述第一限流电阻及所述充放气电机，发射极连接所述第一电源芯片；所述第二功率放大电路包括第二限流电阻及第二功率管；所述第二功率管的基极连接所述第一主控芯片，集电极分别连接所述第二限流电阻及排气阀，发射极连接所述第一电源芯片。

5.根据权利要求1所述的自平衡智能溜冰鞋，其特征在于：

所述鞋体包括第二鞋面、相对设置于所述第二鞋面上的两组鞋带孔、穿设于所述两组鞋带孔的鞋带以及设于所述主体支架上的第二鞋底；所述第二鞋面连接于所述第二鞋底；每组鞋带孔具有至少2个孔位；

所述控制部还包括电机、与所述电机输出轴轴接的齿轮组、与所述齿轮组轴接的转轴以及穿设于所述转轴的滚轮；所述电机、齿轮组、转轴以及滚轮设于所述主体支架内部；

所述控制主板还包括第二控制单元、第一控制按钮及第二控制按钮；所述第二控制单元设于所述主体支架内部；所述第一控制按钮及第二控制按钮设于所述主体支架外；所述第二控制单元分别与所述第一控制按钮、第二控制按钮及电机连接；所述鞋带的两端分别缠绕于所述滚轮。

6.根据权利要求5所述的自平衡智能溜冰鞋，其特征在于，所述第二控制单元包括第二主控芯片、电机正反转电路及按钮控制电路；所述第二主控芯片的电源端口连接所述电池，其中一I/O端口连接所述电机正反转电路的输入端，其输入端连接按钮控制电路的输出端；所述电机正反转电路的输入端还连接电池；所述电机的输入端连接所述电机正反转电路的输出端；所述按钮控制电路分别串联所述第一控制按钮及第二控制按钮。

7.根据权利要求6所述的自平衡智能溜冰鞋，其特征在于，所述电机正反转电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管、第八三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻及第一电容；所述第一三极管的发射极连接电池，基极串联第一电阻，集电极串联第三电阻；所述第二三极管的基极串联所述第二电阻，发射极接地，集电极分别串联所述第三电阻及所述第四三极管的基极；所述第一电阻及第二电阻还分别连接所述第二主控芯片的其中一I/O端口；所述第三三极管的基极连接所述第二主控芯片的其中一I/O端口，集电极连接第六电阻，发射极连接第四电阻；所述第四三极管的集电极连接所述第五电阻，发射极连接所述第七电阻；所述第五三极管的基极连接所述第五电阻，集电极连接所述电机的输入端，发射极连接电池；所述第六三极管的基极连接所述第四电阻，集电极连接所述电机的输入端，发射极接地；所述第七三极管的基极连接第六电阻，集电极连接电机的输入端，发射极连接电池；所述第八三极管的基极连接第七电阻，集电极连接所述电机的输入端，发射极接地；所述第一电容的输入端连接所述第二主控芯片的其中一I/O端口，输出端接地。

8.根据权利要求6所述的自平衡智能溜冰鞋，其特征在于，所述按钮控制电路包括并联的第一控制子支路及第二控制子支路；

所述第一控制子支路包括第八电阻；所述第一控制按钮的其中一端串联所述第八电阻的输入端，另一端接地；所述第八电阻的输出端串联所述第二主控芯片的输入端；

所述第二控制子支路包括第十一电阻；所述第二控制按钮的其中一端串联所述第十一电阻的输入端，另一端接地；所述第十一电阻的输出端串联所述第二主控芯片的输入端。

9.根据权利要求6所述的自平衡智能溜冰鞋，其特征在于，所述第二控制单元还包括显示电路，所述显示电路串联入所述电源与所述第二主控芯片的另一个I/O端口之间；所述显示电路包括第九电阻、第十电阻、第一LED灯及第二LED灯；所述第九电阻与所述第一LED灯串联；所述第十电阻与所述第二LED灯串联；所述电源分别串联所述第一LED灯及第二LED灯；所述第九电阻和第十电阻分别连接入所述第二主控芯片的另一个I/O端口。

10.根据权利要求5-9任一所述的自平衡智能溜冰鞋，其特征在于，所述第二控制单元包括第二电源芯片、马达驱动芯片、第三主控芯片、开关接口以及电机接口；所述电池连接所述第二电源芯片输入端及所述马达驱动芯片的输入端；所述第二电源芯片输出端连接所述第三主控芯片电源端口，所述第三主控芯片开关端口分别连接所述第一控制按钮及第二控制按钮；所述马达驱动芯片输出端连接所述电机接口，所述电机接口连接所述电机。