CN211223720U - 电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构及电动平衡车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构及电动平衡车，包括内置电机的带轮轴的车轮、可前后倾斜的踏板部件和安装于踏板部件上的传感器，所述的传感器用于感知踏板部件的倾斜度信息，所述的车轮的轮轴与所述的踏板部件固定联接，控制器根据该倾斜度信息驱动对应的车轮转动。其优点是车轮内的电机伺服系统直接控制踏板部件的状态，踏板部件的倾斜度直接反馈给电机伺服系统来驱动车轮，可提高车体的控制灵敏度和可靠性。

Description

电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构及电动平衡车

技术领域

本实用新型涉及一种平衡电动车，尤其涉及一种电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构及电动平衡车。

背景技术

电动平衡车，是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，以保持车体和系统的平衡。电动平衡车是现代人用来作为代步工具和休闲娱乐器械。

申请公布号为CN104029769A的电动平衡扭扭车，包括左右两套可扭动的脚踏模块，脚踏模块之间通过转轴联接；此种结构的平衡扭扭车，灵活性和操控性相对较好，但是由于分体式中间轴联接，其中部结构强度不够，在意外碰撞下容易导致失灵，甚至发生断裂之风险。

授权公告号为CN205469471U的平衡车，两个车轮分别独立且可旋转地设置于连接轴上，两个脚踏机构分别可旋转地设置于连接轴上，各自的脚踏机构与各自车轮对接，角运动检测机构分别设置于各自的脚踏机构上，相对于扭扭车而言，其实为一体式结构的平衡车。

申请公布号为CN106560384A的人机互动体感车，其包括一整体支撑骨架、车轮上的轮轴与支撑骨架固定连接，踏板装置可转动式地连接在支撑骨架上，脚踏装置上设有缓冲弹性装置，踏板装置转动时，位置传感器感测到踏板装置相对于支撑骨架的倾斜度信息，然后通过控制装置驱动车轮移动或转动。一体式的支撑骨架在整机的强度上改善了。

该人体互动体感车的车轮的轮轴直接与支撑骨架固定连接，踏板装置轴接在支撑骨架上，且依靠设于踏板装置下方的弹簧来复位至平衡状态，控制器是通过判断脚踏装置相对于与支撑骨架的倾斜度来驱动车轮。其存在可改良之处；一方面，踏板装置与车轮的轮轴间接连接，弹簧容易形变或失效，影响踏板装置的复位至最初设定的平衡位置。上述原因均会影响到车体控制系统的灵敏度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构，进一步地提供具有该联动机构的电动平衡车。

本实用新型的技术方案为：电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构，其特征在于包括内置电机的带轮轴的车轮、可前后倾斜的踏板部件和安装于踏板部件上的传感器，所述的传感器用于感知踏板部件的倾斜度信息，所述的车轮的轮轴与所述的踏板部件固定联接，控制器根据该倾斜度信息驱动对应的车轮转动。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的踏板部件套接与固定于所述的车轮的轮轴，

本实用新型进一步的优选方案为：所述的踏板部件以插接或卡接方式固定于所述的车轮的轮轴。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的车轮的轮轴贯穿踏板部件的整个宽度。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的车轮的轮轴固定在踏板部件的一端，踏板部件的另一端与横向联接部件轴接。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的传感器与控制器集成在电路板上，所述的电路板布置在所述的踏板部件上。

本实用新型进一步的优选方案为：踏板部件包括联接于轮轴的踏板座和踏板盖，所述的电路板布置在所述的踏板座与踏板盖内形成的空腔内。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的传感器为角度传感器、加速度传感器或陀螺仪。

本实用新型进一步的优选方案为：所述的踏板座为凹陷结构，轮轴穿过踏板座的底部并用抱箍组件进行固定。

电动平衡车，其特征在于包括电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构。

现有技术相比，本实用新型的优点是车轮内的电机伺服系统直接控制踏板部件的状态，踏板部件的倾斜度直接反馈给电机伺服系统来驱动车轮，可提高车体的控制灵敏度和可靠性。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本实用新型进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于说明背景技术和解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本实用新型范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1为实施例一的第一状态的整体外形结构以及踏板部件的分布图；

图2为实施例一的平衡状态示意图；

图3为实施例一的横向联接部件的转动示意图；

图4为实施例一的踏板部件、横向联接部件与轮轴的连接结构示意；

图5为实施例一的踏板部件与轮轴结合示意图；

图6为实施例一的踏板部件与轮轴结合内部关系示意图；

图7为实施例一的踏板部件与轮轴分解示意图；

图8为实施例一的横向联接部件与轮轴转动连接示意图；

图9为实施例一的电路板、电池安装位置示意图；

图10为实施例一的第二状态的踏板部件、横向联接部件的连接结构示意图；

图11为实施例一的第三状态踏板部件、横向联接部件、轮轴三者的连接结构示意图；

图12为实施例一的第三状态轮轴插接示意图；

图13为实施例一的第四状态整体外形结构以及踏板部件的分布图；

图14为实施例一的第四状态踏板部件、横向联接部件、轮轴三者的连接结构示意图；

图15为实施例二的第一状态整体外形结构以及踏板部件的分布图；

图16为实施例二的两个踏板部件、横向联接部件的平衡状态示意图；

图17为实施例二的两个踏板部件转向控制效果及横向联接部件的随动示意图；

图18为实施例二的两个踏板部件转向控制效果及横向联接部件的随动侧面示意图；

图19为实施例二的踏板部件、横向联接部件、轮轴三者的连接结构示意图；

图20为实施例二的踏板部件与轮轴结合示意图；

图21为实施例二的踏板部件与轮轴结合内部关系示意图；

图22为实施例二的踏板部件与轮轴分解示意图；

图23为实施例二的横向联接部件与轮轴结合示意图；

图24为实施例二的电路板、电池安装位置示意图；

图25为实施例二的第二状态踏板部件、横向联接部件、轮轴三者的连接结构示意图；

图26为实施例二的第二状态轮轴插接示意图；

图27为实施例二的第三状态踏板部件、横向联接部件、轮轴三者的连接结构示意图；

图28为实施例二的第三状态轮轴插接示意图；

图29为实施例二的第四状态踏板部件、横向联接部件、轮轴三者的连接结构示意图。

图中，1左车轮；1-1左边轮轴；1-2中间段；2左踏板部件；2-1踏板座；2-2踏板盖；3横向联接部件；4右踏板部件；5右车轮；5-1右边轮轴；6抱箍二；7抱箍一；8贯穿槽；9电路板；10充电电池；11铰链；12加强轴；13连接轴；14连接梁；15下壳体。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本实用新型的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本实用新型的保护范围。

应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

如图1所示，电动平衡车包括左车轮1、右车轮5、连接在两个车轮之间用于限定两个车轮间距的横向联接部件3、踏板部件和控制器。具体地，左车轮1和右车轮5带轮轴且有内置有电机。更具体地，左车轮1上具有左边轮轴1-1，右车轮5上具有右边轮轴5-1，左边轮轴1-1和右边轮轴5-1都为电机轴。左车轮1和右车轮5外圈设有胶体轮圈，轮圈内有电机，电机的外壳可以作为轮毂使用，电机可以采用现有的伺服电机，以及设有与电机同轴旋转的码盘和编码器。

本实施例中，踏板部件分为左踏板部件2和右踏板部件4，左踏板部件2和右踏板部件4都能倾斜，左踏板部件2与左边轮轴1-1固定联接，左踏板部件2的内部设有用于感知其倾斜度的传感器，传感器用于感知左踏板部件2的倾斜度信息，控制器根据该倾斜度信息驱动对应的车轮转动。

横向联接部件3的左端与左边轮轴1-1转动式连接。右边轮轴5-1与横向联接部件3右侧端固定连接，右踏板部件4布置在横向联接部件3上。

具体地，左踏板部件2中传感器感知其前倾或后仰角度后，将数据信息发送至控制器，控制器能控制左车轮1和右车轮5同时向前转动或向后转动。若其中左踏板部件2向前，另一横向联接部不3动，两个车轮也会产生速度差实现转向控制。

优选地，左踏板部件2内设置传感器，右踏板部件4或横向联接部件3内也设置传感器。具体地，左踏板部件2内传感器感知左踏板部件2位置的倾斜信息，将数据信息发送至控制器；右踏板部件4或横向联接部件3内的传感器感知横向联接部件3的倾斜信息，将数据信息发送至控制器。每一边的传感器反馈的信息单独控制左车轮1或右车轮5，使左车轮1或右车轮5同时能前行。或者由于左踏板部件2和横向联接部件3倾斜角度不同，而控制左车轮1和右车轮5产生转速差，从而能直接控制转向。

如图2-图3所示，更具体地，当通电初始状态下，左边轮轴1-1带着左踏板部件2保持水平，右边轮轴5-1带着横向联接部件3保持水平。右踏板部件4作为踩踏部位只是跟着横向联接部件3转动。

正常情况下始终有个调节力使轮轴可以保持在一定水平角度不动。当左踏板部件2和横向联接部件3前倾或后仰时，控制器得到传感器的反馈控制两个轮圈同时前、后滚动；当左踏板部件2和横向联接部件3其中一个部件前倾或后仰时，另一个部件保持水平时，控制器得到传感器的反馈控制相对应的轮圈旋转实现单边转向功能。

在此，横向联接部件3处在两个车轮中间用于确定间距为梁架，同时保证横向联接部件3与左踏板部件2可以相对转动，用于独立控制右边轮轴5-1的转动。

横向联接部件3和右踏板部件4同时旋转，可以控制右车轮5转动，而左踏板部件2平衡保证左车轮1不动，从而实现单边的旋转。

如果横向联接部件3与左边轮轴1-1相对固连，那么左踏板部件2和横向联接部件3只能同时前倾和后仰，不能实现单边控制转向的目的。

第一状态中，左踏板部件2套接并固定于左边轮轴1-1上，或左踏板部件2以插接、卡接方式固定于左边轮轴1-1上，左边轮轴1-1贯穿左踏板部件2的整个宽度。横向联接部件3的一端活动套接或轴接或铰接在左边轮轴1-1上。

例如采用套接固定时，左踏板部件2与左边轮轴1-1固定的连接关系如图4-图7所示：左边轮轴1-1横向穿入左踏板部件2的踏板座2-1内，踏板座2-1为凹陷结构，用抱箍组件固定。具体地，设有两片抱箍一7压在左边轮轴1-1上，抱箍一7抱紧左边轮轴1-1后用螺栓与踏板座2-1固定。为了限制旋转，左边轮轴1-1上设有一道平边，抱箍一7也是平面，抱箍一7的平面刚好压在轮轴平边上。左踏板部件2利用轮轴始终平衡的原理，解决了踏板部件平衡复位的问题，使其连接关系最简单，实现目的最精准。

又例如采用插接固定时，可以在左踏板部件2上开设多边形的插孔，左边轮轴1-1可设多面平边，使左边轮轴1-1插入左踏板部件2中旋转限位。

又例如采用卡接固定时，在左踏板部件2上设置卡槽，左边轮轴1-1卡入卡槽中限制旋转。

横向联接部件3采用套接和铰接模式都是可以相对左边轮轴1-1进行转动，横向联接部件3与左边轮轴1-1实现转动的连接关系如图8所示：左边轮轴1-1为长轴，设有两片抱箍二6压在左边轮轴1-1上，抱箍二6内圈为圆弧，左边轮轴1-1可以在抱箍二6内转动。踏板座2-1底部设有贯穿槽8，其中一个抱箍二6穿过贯穿槽8，贯穿槽8宽度与抱箍二6宽度基本一致，这是为了限位抱箍二6和左边轮轴1-1而设计的。左边轮轴1-1穿入顺序为抱箍二6—抱箍一7—抱箍二6—抱箍一7。长轴的表述为具有连续的中间段1-2，左边轮轴1-1贯穿左踏板部件2的整个宽度，可以增加连接刚性。左边轮轴1-1从左踏板部件2的踏板座2-1一侧插入但是又不从踏板座2-1的另一侧露出轴端，加踏板盖2-2后既美观又可以减少雨水从侧面进入。

第二状态中，左边轮轴1-1固定在左踏板部件2的一端，左踏板部件2的另一端与横向联接部件3轴接。

如图10所示，具体地，左边轮轴1-1为短轴，短轴的表述为没有第一状态中的中间段1-2。

更具体地，左踏板部件2、横向联接部件3与左边轮轴1-1的连接关系：左边轮轴1-1从左踏板部件2一侧插入，设有一片抱箍一7压在左边轮轴1-1上，抱箍一7抱紧左边轮轴1-1后用螺栓与踏板座2-1固定。为了限制旋转，左边轮轴1-1上设有一道平边，抱箍一7也是平面，抱箍一7的平面刚好压在左边轮轴1-1平边上。

更具体地，横向联接部件3与左边轮轴1-1的连接关系：设有一片抱箍二6压在左边轮轴1-1上，抱箍二6内圈为圆弧，左边轮轴1-1可以在抱箍二6内转动。

更具体地，左踏板部件2另一侧与横向联接部件3的连接关系：踏板座2-1内设有加强轴12，踏板座2-1上设有另一片抱箍一7压与加强轴12夹紧连接。踏板座2-1底部设有贯穿槽8，设有另一个抱箍二6穿过贯穿槽8，贯穿槽8宽度与抱箍二6宽度基本一致，抱箍二6与横向联接部件3连接，同时抱箍二6也夹紧加强轴12

图11-图14所示，第三状态、第四状态中，左边轮轴1-1固定在左踏板部件2的一端，左踏板部件2的另一端与横向联接部件3以铰链11连接。具体地，左边轮轴1-1套入左边踏板部件2的侧边，通过抱箍一7和螺丝连接，抱箍一7夹紧左踏板部件2，横向联接部件3和左踏板部件2能相对转动。横向联接部件3与左踏板部件2的以铰链11连接。

右踏板部件4以独立方式布置在横向联接部件3上。

如图4所示，具体的，右踏板部件4一体式与横向联接部件3固定。具体地，右边轮轴5-1为长轴，设有两片抱箍一7压在右边轮轴5-1上，为了限制旋转，右边轮轴5-1上设有一道平边，抱箍一7也是平面，抱箍一7的平面刚好压在轮轴平边上，因此实现旋转限位。右踏板部件4由两片抱箍一7压在右边轮轴5-1上固定，抱箍一7夹紧右边轮轴5-1后用螺栓与踏板座2-1固定，实现旋转限位。或者右踏板部件4直接与横向联接部件3螺丝固连。

又例如，右踏板部件4一体式与横向联接部件3，右踏板部件4独立与横向联接部件3连接时，右踏板部件4以转动形式设于横向联接部件3上，右踏板部件4与横向联接部件3之间设有复位弹簧。横向联接部件3与右边轮轴5-1固定，右踏板部件4与横向联接部件3铰接，在右踏板部件4和横向联接部件3之间的前后位置设置用于垫平的复位弹簧，通过复位弹簧使右踏板部件4保持水平，也防止右踏板部件4相对横向联接部件3有过大的摆动。

图12所示，优选地，右踏板部件4以一体式地布置在横向联接部件3上。右踏板部件4一体式与横向联接部件3固定时，右踏板部件4焊接在横向联接部件3上。

图14所示，更优选地，横向联接部件3的本体上设有一个区域作为右踏板部件4。

关于电子元器件图9所示，优选地，传感器与控制器集成在电路板9上，左踏板部件2包括踏板座2-1和踏板盖2-2，电路板9布置在踏板座2-1与踏板盖2-2内形成的空腔内。电机的三组接线从车轴的中心伸出连接在控制器上。

横向联接部件3或右踏板部件4也设有电路板9。

传感器与控制器以现有结构作为案例进行说明：传感器包括角度传感器、加速度传感器或陀螺仪，加速度传感器可以测量由地球引力作用或者物体运动所产生的加速度。只需要测量其中一个方向上的加速度值，就可以计算出车倾角。比如使用X轴向上的加速度信号，车直立时，固定加速度器在X轴水平方向，此时输出信号为零偏电压信号。当车发生倾斜时，重力加速度g便会在X轴方向形成加速度分量，从而引起该轴输出信号的变化。陀螺仪可以用来测量物体的旋转角速度，可以测量车倾斜的角速度，将角速度信号进行积分处理便可以得到车的倾角。两种传感器都单独获得动态情况下的准确，稳定的姿态，但是这两种传感器具有互补性，即：加速度传感器在静态情况下使用效果会好一些，陀螺仪在动态情况下使用，效果会好一些。此时，就需要一种算法：带补偿的可变模糊卡尔曼滤波算法，来实现姿态数据的融合，从而获得在高动态环境下的稳定准确的姿态信息。

控制器可以是光电编码器，例如采用现有的增量式编码器，其主要工作原理也是光电转换，但其输出的是A、B、Z三组方波脉冲，其中A、B两脉冲相位差相差度以判断电动机的旋转方向，Z脉冲为每转一个脉冲以便于基准点的定位。

图9所示，横向联接部件3为板状结构，板状结构的横向联接部件3中部设有凹腔，充电电池10位于凹腔内。横向联接部件3设有上盖，上盖将横向联接部件3闭合，使充电电池10隐藏在横向联接部件3内部。

又例如，横向联接部件为轴状或柱状结构，也可以是部横向联接部件3的中间缩小形成轴状，使右踏板部件4和左踏板部件2形成较为明显的区域特征。充电电池被布置于横向联接部件的外侧。

实施例二

如图15所示，电动平衡车包括两个带轮轴的内置电机的左车轮1和右车轮5、可前后倾斜的左踏板部件2、右踏板部件4、限定两个车轮间距的横向联接部件3和可感知踏板部件倾斜度的传感器。

本实施例中，踏板部件分为左踏板部件2和右踏板部件4，左踏板部件2和右踏板部件4都能倾斜，左踏板部件2与左边轮轴1-1固定联接，右踏板部件4与右边轮轴5-1固定联接，左踏板部件2和右踏板部件4的内部都设有用于感知其倾斜度的传感器，传感器用于感知左踏板部件2和右踏板部件4的倾斜度信息，控制器根据该倾斜度信息驱动对应的车轮转动。

具体地，左车轮1和右车轮5外圈设有胶体轮圈，轮圈内有电机，该电机可以是外转子电机。电机的外壳可以作为轮毂使用，也可以设置独立的轮毂。车轮的轮轴可以是外转子电机的电机轴。

优选地，电机采用现有的伺服电机，接收控制器处理后的倾斜度信息并驱动车轮转动，以及设有与电机同轴旋转的码盘和编码器。

横向联接部3与轮轴为可转动式联接。优选地，横向联接部3与左边轮轴1-1转动连接，横向联接部3也与5-1转动连接。传感器接收到左踏板部件2、右踏板部件4倾斜度信息，控制器根据该倾斜度信息驱动对应的车轮转动。

具体地，左踏板部件2和右踏板部件4上设有传感器，控制器与传感器电连接。

更具体地，图16-图18所示，当通电初始状态下左边轮轴1-1带着左踏板部件2保持水平，右边轮轴5-1带着右踏板部件4保持水平。正常情况下始终有个调节力使轮轴可以保持在一定角度不动。当左踏板部件2和右踏板部件4同时踩踏前倾和后仰时，控制器得到传感器的反馈控制两个轮圈同时前、后滚动；当左踏板部件2保持平衡，右踏板部件4踩踏前倾和后仰时，会有速度差产生，控制器得到传感器的反馈控制右边的轮圈旋转实现单边转向功能。

横向联接部件3处在两个车轮中间用于确定间距，也是作为梁架同时连接两个车轮。但是由于左踏板部件2固定连接左边轮轴1-1、右踏板部件4固定连接右边轮轴5-1，并且左踏板部件2和右踏板部件4又必须独立的旋转，那么横向联接部件3与左边轮轴1-1、右边轮轴5-1至少有一边是活动连接的。如图18所示，横向联接部件3也会跟着旋转角度a°。

如果横向联接部件3与左边轮轴1-1、右边轮轴5-1均固连，那么左踏板部件2和右踏板部件4只能同时前倾和后仰，不能实现单边控制转向的目的。

左踏板部件2套接与固定于左边轮轴1-1上，右踏板部件4套接与固定于右边轮轴5-1上。

具体地，如图19-图22所示，左边轮轴1-1横向穿入左踏板部件2的踏板座2-1内，踏板座2-1为凹陷结构，用抱箍组件固定。具体地，设有两片抱箍一7压在左边轮轴1-1上，抱箍一7夹紧左边轮轴1-1后用螺栓与踏板座2-1固定。为了限制旋转，左边轮轴1-1上设有一道平边，抱箍一7也是平面，抱箍一7的平面刚好压在平边上。左踏板部件2利用轮轴始终平衡的原理，解决了踏板部件平衡复位的问题，使其连接关系最简单，实现目的最精准，也实现了控制的高灵敏度性。右踏板部件4与左踏板部件2的连接方式相同。

当然，左踏板部件2可以插接与固定于左边轮轴1-1上，右踏板部件4可以插与固定于右边轮轴5-1上。左踏板部件2也可以卡接与固定于左边轮轴1-1上，右踏板部件4也可以卡接与固定于右边轮轴5-1上。

又例如采用插接固定时，可以在左踏板部件2上开设多边形的插孔，左边轮轴1-1可设多面平边，使左边轮轴1-1插入左踏板部件2中旋转限位。右踏板部件4同上设置。

又例如采用卡接固定时，在左踏板部件2上设置卡槽，左边轮轴1-1卡入卡槽中限制旋转。右踏板部件4同上设置。

或所述的车轮的轮轴固定在踏板部件的一端，踏板部件的另一端与横向联接部件轴接。

优选地，左边轮轴1-1贯穿左踏板部件2的整个宽度，右边轮轴5-1贯穿右踏板部件4的整个宽度，左边轮轴1-1和右边轮轴5-1定义为长轴。

具体地，第一状态中，横向联接部3与左边轮轴1-1转动连接关系如图19、图23所示，左边轮轴1-1为长轴，设有两片抱箍二6压在左边轮轴1-1上，抱箍二6内圈为圆弧，左边轮轴1-1可以在抱箍二6内转动。踏板座2-1底部设有贯穿槽8，其中一个抱箍二6穿过贯穿槽8，贯穿槽8宽度与抱箍二6宽度基本一致，这是为了限位抱箍二6和左边轮轴1-1而设计的。左边轮轴1-1穿入顺序为抱箍二6→抱箍一7→抱箍二6→抱箍一7。长轴的表述为具有连续的中间段1-2，可以增加连接刚性。左边轮轴1-1从踏板部件踏板座2-1的一侧插入但是又不贯穿踏板座2-1的另一侧，加踏板盖2-2后既美观又可以减少雨水从侧面进入。横向联接部3与右边轮轴5-1转动连接关系同上连接。

又例如，左边轮轴1-1固定在左踏板部件2的一端，左踏板部件2的另一端与横向联接部件3轴接。具体地，左边轮轴1-1为短轴。横向联接部3与右边轮轴5-1转动连接关系同上连接。

具体地，如图27-图28所示，第三状态中，左边轮轴1-1横向穿入左踏板部件2的踏板座2-1内，设有一片抱箍一7压在轮轴上，抱箍一7夹紧轮轴后用螺栓与踏板座2-1固定。为了限制旋转，左踏板部件2上设有一道平边，抱箍一7也是平面，抱箍一7的平面刚好压在左踏板部件2平边上。设有一片抱箍二6压在左踏板部件2上，抱箍二6内圈为圆弧，左踏板部件2可以在抱箍二6内转动。踏板座2-1内设有加强轴12，踏板座2-1上设有另一片抱箍一7压与加强轴12夹紧连接。踏板座2-1底部设有贯穿槽8，设有另一个抱箍二6穿过贯穿槽8，贯穿槽8宽度与抱箍二6宽度基本一致，抱箍二6与横向联接部件3连接，同时抱箍二6也夹紧加强轴12。短轴的表述为没有第一状态中的中间段1-2。

又例如第二状态中，如图25-图26所示，左边轮轴1-1固定在左踏板部件2的一端，左踏板部件2的另一端与横向联接部件3通过铰链连接。横向联接部3与右边轮轴5-1转动连接关系同上连接。

再例如第四状态中，如图29所示，左边轮轴1-1固定在左踏板部件2的一端，右边轮轴5-1固定在右踏板部件4的一端，横向联接部件3包括连接梁14和下壳体15。横向联接部件3处于中间分别转动连接在左踏板部件2和右踏板部件4另外一端，下壳体15连接在连接梁14上。

关于传感器与控制系统：如图25所示，左踏板部件2或右踏板部件4包括联接于轮轴的踏板座2-1，也包括联接于轮轴的踏板盖2-2，踏板座2-1与踏板盖2-2内形成空腔。传感器与控制器集成在电路板9上电路板9布置在空腔内。电机的三组接线从车轴的中心伸出连接在控制器上。

传感器与控制器以现有结构作为案例进行说明：传感器为角度传感器、加速度传感器或电子陀螺仪。加速度传感器可以测量由地球引力作用或者物体运动所产生的加速度。只需要测量其中一个方向上的加速度值，就可以计算出车倾角。比如使用X轴向上的加速度信号，车直立时，固定加速度器在X轴水平方向，此时输出信号为零偏电压信号。当车发生倾斜时，重力加速度g便会在X轴方向形成加速度分量，从而引起该轴输出信号的变化。陀螺仪可以用来测量物体的旋转角速度，可以测量车倾斜的角速度，将角速度信号进行积分处理便可以得到车的倾角。两种传感器都单独获得动态情况下的准确，稳定的姿态，但是这两种传感器具有互补性，即：加速度传感器在静态情况下使用效果会好一些，陀螺仪在动态情况下使用，效果会好一些。此时，就需要一种算法：带补偿的可变模糊卡尔曼滤波算法，来实现姿态数据的融合，从而获得在高动态环境下的稳定准确的姿态信息。

控制器可以是光电编码器，例如采用现有的增量式编码器，其主要工作原理也是光电转换，但其输出的是A、B、Z三组方波脉冲，其中A、B两脉冲相位差相差90度以判断电动机的旋转方向，Z脉冲为每转一个脉冲以便于基准点的定位。

横向联接部件3为板状结构，板状结构的横向联接部件3中部设有凹腔，充电电池10位于所述的凹腔内，横向联接部件3外设有充电孔。横向联接部件3有上盖壳体，上盖壳体可以打开。

又例如，所述的横向联接部件3为轴状或柱状结构，充电电池10被布置于横向联接部件3的外侧部。

以上对本实用新型所提供的电动平衡车进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构，其特征在于包括内置电机的带轮轴的车轮、可前后倾斜的踏板部件和安装于踏板部件上的传感器，所述的传感器用于感知踏板部件的倾斜度信息，所述的车轮的轮轴与所述的踏板部件固定联接，控制器根据该倾斜度信息驱动对应的车轮转动。

2.根据权利要求1所述的电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构，其特征在于所述的踏板部件套接与固定于所述的车轮的轮轴。

3.根据权利要求1所述的电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构，其特征在于所述的踏板部件以插接或卡接方式固定于所述的车轮的轮轴。

4.根据权利要求1所述的电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构，其特征在于所述的车轮的轮轴贯穿踏板部件的整个宽度。

5.根据权利要求1所述的电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构，其特征在于所述的车轮的轮轴固定在踏板部件的一端，踏板部件的另一端与横向联接部件轴接。

6.根据权利要求1所述的电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构，其特征在于所述的传感器与控制器集成在电路板上，所述的电路板布置在所述的踏板部件上。

7.根据权利要求6所述的电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构，其特征在于踏板部件包括联接于轮轴的踏板座和踏板盖，所述的电路板布置在所述的踏板座与踏板盖内形成的空腔内。

8.根据权利要求1所述的电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构，其特征在于所述的传感器为角度传感器、加速度传感器或陀螺仪。

9.根据权利要求7所述的电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构，其特征在于所述的踏板座为凹陷结构，轮轴穿过踏板座的底部并用抱箍组件进行固定。

10.电动平衡车，其特征在于包括如权利要求1-9任一所述的电动平衡车的车轮与踏板部件的联动机构。

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