重力感应电动滑板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通技术领域的电动代步工具，尤其涉及一种重力感应电动滑板。
【背景技术】
[0002]随着现代人民的生活水平不断提高，越来越多的人在假期外出旅游，能够自驾游的游客在少数，绝大部分游客都是从旅游城市住处乘其他交通工具前往景区；在景区内，各景点间相对距离较远，景区现在普遍通行的都是行车路线固定的电瓶车，价格较贵且不方便游客自行游玩，适合短途代步娱乐的个人交通工具较为缺乏。
[0003]现有的平衡车价格较高，普通民众难以承担；因此研制一种新的代步工具非常重要。
[0004]滑板运动本身就受年轻人群的关注，而且滑板本身重量轻、体积小、灵活度高，适合穿梭在园区之中，容易被市民接受，很适合用于新型代步工具的研发。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决目前存在的交通工具不够方便简携、容易被偷盗，公园、景区等场所缺乏适宜的娱乐型代步工具等问题，提供一种重力感应电动滑板，满足人们短途代步、娱乐休闲和体验滑板运动的需求。
[0006]本发明的目的是这样实现的:
在传统滑板的基础上安装动力、能源及控制设备，使其可以在本身的优势基础上方便人们使用，减轻使用者的体力消耗，简单的操作也可以满足使用者的娱乐需求。
[0007]具体地说，本电动滑板包括板面、重力感应控制系统、桥架、动力传动系统和供电装置；
其位置和连接关系是:
在板面内中部设置有供电装置；
在板面前部上表面设置有重力感应控制系统的压力传感器，在板面内后部设置有重力感应控制系统的控制芯片；
在板面前后两端的下表面分别设置有桥架；
在桥架的左右两端设置有动力传动系统；
压力传感器通过信号线与控制芯片连接，供电装置通过控制器供电线控制芯片连接，动力传动系统通过电机供电线与控制芯片连接。
[0008]与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果:
①通过感应使用者踩踏压力传感器的轻重控制速度和刹车，操作简单；
②整体尺寸小，重量轻，方便携带；
③采用集成有减速器的动力传动系统(自行设计的轮毂电机)，在外形尺寸较小的同时能提供足够的输出转矩；
④不需要人力，通过脚踩压力传感器即可控制电动机带动电动滑板滑行，使用轻松。
[0009]⑤采用电子刹车，配合限速程序，可以有效保证使用者的安全；
⑥采用传统滑板四轮支撑结构，平衡性强，可供绝大多数人使用；
⑦本发明对路面要求不高，适应性强，在遇到不能前进的情况下可以提起随身携带，方面灵活。
[0010]总之，重力感应电动滑板设计合理，安全可靠，操作简单，适合作为日常娱乐代步工具的使用。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的结构方框图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的侧面剖视图；
图4是动力传动系统的爆炸视图；
图5是动力传动系统的结构示意图；
图6是重力感应控制程序的流程图。
[0012]图中:
10一板面，
11 一塑料板，12 一上招合金板，13 一木板，14 一下招合金板，
15—固定螺栓；
20一重力感应控制系统，
21 一压力传感器，22—彳目号线，23—控制芯片，24—电机电源线；
30—桥架，
31—桥垫，32—上桥架，33—主桥钉，34—上转向垫，35—下桥架，
36—下转向垫，37—挡片，38—桥钉螺母；
40—动力传动系统，
401—挡圈，402—HK4016 轴承，403—空心轴，404—6706 轴承，
405—磁钢套筒，406—定子绕组，407—磁钢，408—磁钢架，
409—1008轴承，410 — MR128z轴承，411 一内轮圈套筒，412—齿轮架，
413一内齿轮,414一主动齿轮，415—传动齿轮，416—齿轮轴，
417—电机垫圈，418—齿轮盖，419 一外轮圈套筒，420—轮圈；
50—供电装置；
51 —裡电池组，5 2—电池保护电路板，5 3—控制器供电线，
54一充电插口，55—开关。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例详细说明:
一、总体
如图1、2、3，本电动滑板包括板面10、重力感应控制系统20、桥架30、动力传动系统40和供电装置50;
其位置和连接关系是: 在板面10内中部设置有供电装置50;
在板面10前部上表面设置有重力感应控制系统20的压力传感器21，在板面10内后部设置有重力感应控制系统20的控制芯片23;
在板面10前后两端的下表面分别设置有桥架30;
在桥架30的左右两端设置有动力传动系统40;
压力传感器21通过信号线22与控制芯片23连接，供电装置50通过控制器供电线53与控制芯片23连接，动力传动系统40通过电机供电线24与控制芯片23连接。
[0014]工作机理:
安装在板面10前部上表面的压力传感器21受到使用者踩踏后输出电压发生变化，控制芯片23检测到压力传感器21的电压变化后经过计算发出控制信号，通过改变PWM波的占空比调整动力传动系统40的转速，通过改变三相交流电的相序进行刹车；当检测到压力传感器21所受压力增大时，动力传动系统40加速；当检测到压力传感器21所受压力减小时，动力传动系统40刹车。
[0015]二、功能装置
1、板面10
所述的板面10是本发明的支撑体，包括塑料板11、上铝合金板12、木板13、下铝合金板14和固定螺栓15;
从上到下，塑料板11、上铝合金板12、木板13、下铝合金板14依次叠加，由螺栓15紧固。
[0016]I)塑料板 11
是一种长条板，长110cm，宽25cm，厚3cm，下表面中部设置有宽度为8cm、深度为2.5cm、沿长度方向的通槽；
2)上招合金板12
是一种长条板，长100cm，宽8cm，厚lcm，前后两端有长18cm、宽5.6cm的方孔，中间有长32.2cm、宽6.6cm 的方孔；
3)木板13
是一种长条板，长78.25cm，宽8cm，厚lcm，中间有长32.2cm、宽6.6cm的方孔；
4)下招合金板14
是一种长条板，长76.15cm，宽8cm，厚0.5cm，前后两端有长18cm、宽5.6cm的方孔。
[0017]2、重力感应控制系统20
如图2、3，重力感应控制系统20由压力传感器21、信号线22、控制芯片23和电机电源线24组成；
其位置与连接关系为:
压力传感器21通过信号线22与控制芯片23连接，控制芯片23通过控制器供电线53与供电装置50连接，控制芯片23通过电机供电线24与动力传动系统40连接。
[0018]I)压力传感器21
压力传感器21是一种通用件，选用应变片式压力传感器。
[0019]2)信号线 22 信号线22是一种通用件。
[0020]3)控制芯片23 控制芯片23是一种msp430单片机。
[0021]其内嵌的工作软件是重力感应控制程序，重力感应控制程序的工作流程是:
①系统开机；
②持续检测压力传感器21的输出电压，若发生阶跃变化并且1.5秒内保持稳定，则记录新的输出电压作为零点基准，将零点基准的I.04倍作为刹车基准，将零点基准的1.24倍作为全速基准，否则继续检测压力传感器21的输出电压；
③持续检测压力传感器21的输出电压，若输出电压大于刹车基准，则控制动力传动系统40加速，并且速度与输出电压变化量的大小成比例，若输出电压小于刹车基准，则控制动力传动系统40刹车，并且刹车强度与输出电压变化量的大小成比例。
[0022]4)电机电源线24
电机电源线24是一种通用件。
[0023]其工作机理是:
压力传感器21受压力产生电压变化，通过信号线22将信号传给控制芯片23，控制芯片23经过程序计算产生相应的PffM波，通过电机电源线24控制动力传动系统40的转速及刹车，供电装置50通过控制器供电线53给控制芯片23供电。
[0024]3、桥架 30
如图2、3，桥架30是一种通用件，使用市场上现有的滑板桥架即可。
[0025]具体地说，由桥垫31、上桥架32、主桥钉33、上转向垫34、下桥架35、下转向垫36、挡片37和桥钉螺母38组成；
其位置与连接关系为:
从上到下，桥垫31、上桥架32、主桥钉33、上转向垫34、下桥架35、下转向垫36、挡片37和桥钉螺母38依次连接。
[0026]将动力传动系统40或普通滑板轮子固定在前后桥架30的下面，在前后桥架30的上面加装桥垫后通过螺栓螺母和板面10连接。
[0027]4、动力传动系统40
如图4、5，动力传动系统40由挡圈401、皿4016轴承402、空心轴403、6706轴承404、磁钢套筒405、定子绕组406、磁钢407、磁钢架408、1008轴承409、MR128z轴承410、内轮圈套筒411、齿轮架412、内齿轮413、主动齿轮414、传动齿轮415、齿轮轴416、电机垫圈417、齿轮盖418、外轮圈套筒419和轮圈420组成；
其位置与连接关系为:
从左到右，HK4016轴承402、空心轴403、6706轴承404、磁钢套筒405、定子绕组406、磁钢407、磁钢架408、1008轴承409、MR128z轴承410依次嵌套连接;挡圈401通过紧定螺钉固定在磁钢套筒405左侧，挡圈401左端面与磁钢套筒405左端面对齐;从左到右，内轮圈套筒411、齿轮架412、内齿轮413、主动齿轮414、传动齿轮415、齿轮轴416、电机垫圈417、齿轮盖418、外轮圈套筒419、轮圈420依次嵌套连接，外轮圈套筒419与轮圈420通过结构胶连接，外轮圈套筒419通过紧定螺钉固定在内轮圈套筒411外侧。
[0028]上述20个功能部件均为常用部件。
[0029]其工作机理是:
固定在空心轴403上的定子绕组406通入三相交流电产生旋转磁场，固定在磁钢套筒405内侧的磁钢407在磁场作用下旋转带动磁钢套筒405旋转，从而带动固定在磁钢套筒405上的磁钢架408上安装的主动齿轮414旋转，主动齿轮414通过固定在齿轮架412上的沿圆周方向均匀分布的三个传动齿轮带动固定在内轮圈套筒411内侧的内齿轮413转动；内轮圈套筒411和外轮圈套筒419、轮圈420固定在一起，同时旋转。
[0030]5、供电装置50
如图2、3，供电装置50由锂电池组51、电池保护电路板52、控制器供电线53、充电插口 54和开关55组成；
其位置与连接关系为:
锂电池组51通过电线与电池保护电路板52连接，电池保护电路板52通过控制器供电线53与控制芯片23连接，充电插口 54、开关55设置在电池保护板52上。
[0031]I)锂电池组51
锂电池组51选用18650锂电池。
[0032]2)电池保护电路板52
电池保护电路板52选用锂电池专用保护板。
[0033]3)控制器供电线53、充电插口 54、开关55 均为通用件。
[0034]其工作机理是:
锂电池组51通过电线与电池保护电路板52连接，由电池保护电路板52管理锂电池组51的充电和放电过程，电池保护电路板52通过控制器供电线53给控制芯片23供电，设置在电池保护板52上的充电插口54用来给锂电池组51充电，开关55控制电池保护电路板52输出端的通断。
[0035]三、使用方法
打开电源开关后，使用者站立在板面10上，将一只脚踩踏在压力传感器21上，身体重心放置在两腿之间，等待1.5秒，听到提示音后，身体重心向板面10前端靠近，刹车力度逐渐减弱，到达刹车基准后继续向板面10前端靠近，即控制重力感应电动滑板加速前进，身体重心向板面10左侧靠近即控制重力感应电动滑板左转，身体重心向板面10右侧靠近即控制重力感应电动滑板右转。
【主权项】
1.一种重力感应电动滑板，其特征在于: 包括板面(1 )、重力感应控制系统(20 )、桥架(30 )、动力传动系统(40 )和供电装置(50)； 其位置与连接关系为: 在板面(10)内中部设置有供电装置(50); 在板面(10)前部上表面设置有重力感应控制系统(20)的压力传感器(21)，在板面(10)内后部设置有重力感应控制系统(20)的控制芯片(23); 在板面(10)前后两端的下表面分别设置有桥架(30); 在桥架(30 )的左右两端设置有动力传动系统(40 ); 压力传感器(21)通过信号线(22)与控制芯片(23)连接，供电装置(50)通过控制器供电线(53)与控制芯片(23)连接，动力传动系统(40)通过电机供电线(24)与控制芯片(23)连接。2.按权利要求1所述的重力感应电动滑板，其特征在于: 所述的板面(10)由塑料板(11)、上铝合金板(12)、木板(13)、下铝合金板(14)和固定螺栓(15)组成； 其位置与连接关系为: 从上到下，塑料板(11)、上铝合金板(12)、木板(13)、下铝合金板(14)依次叠加，通过设置在板面(10)三等分点处且相对于板面长度方向中轴线对称的4个固定螺栓(15)连接。3.按权利要求1所述的重力感应电动滑板，其特征在于: 所述的重力感应控制系统(20)由压力传感器(21)、信号线(22)、控制芯片(23)、电机电源线(24)组成； 其位置与连接关系为: 压力传感器(21)通过信号线(22)与控制芯片(23)连接，控制芯片(23)通过控制器供电线(53)与供电装置(50)连接，控制芯片(23)通过电机供电线(24)与动力传动系统(40)连接。4.按权利要求1所述的重力感应电动滑板，其特征在于: 所述的桥架(30)由桥垫(31)、上桥架(32)、主桥钉(33)、上转向垫(34)、下桥架(35)、下转向垫(36 )、挡片(37 )、桥钉螺母(38 )组成； 其位置与连接关系为: 从上到下，桥垫(31)、上桥架(32)、主桥钉(33)、上转向垫(34)、下桥架(35)、下转向垫(36 )、挡片(37 )和桥钉螺母(38 )依次连接。5.按权利要求1所述的重力感应电动滑板，其特征在于: 所述的动力传动系统(40)由挡圈(401)、HK4016轴承(402)、空心轴(403)、6706轴承(404)、磁钢套筒(405)、定子绕组(406)、磁钢(407)、磁钢架(408)、1008 轴承(409)、MR128z轴承(410)、内轮圈套筒(411)、齿轮架(412)、内齿轮(413)、主动齿轮(414)、传动齿轮(415)、齿轮轴(416)、电机垫圈(417)、齿轮盖(418)、外轮圈套筒(419)、轮圈(420)组成；其位置与连接关系为: 从左到右，HK4016轴承(402)、空心轴(403)、6706轴承(404)、磁钢套筒(405)、定子绕组(406)、磁钢(407)、磁钢架(408)、1008轴承(409)、MR128z轴承(410)依次嵌套连接；挡圈(401)通过紧定螺钉固定在磁钢套筒(405)左侧，挡圈(401)左端面与磁钢套筒(405)左端面对齐;从左到右，内轮圈套筒(411)、齿轮架(412)、内齿轮(413)、主动齿轮(414)、传动齿轮(415)、齿轮轴(416)、电机垫圈(417)、齿轮盖(418)、外轮圈套筒(419)、轮圈(420)依次嵌套连接，外轮圈套筒(419)与轮圈(420)通过结构胶连接，外轮圈套筒(419)通过紧定螺钉固定在内轮圈套筒(411)外侧。6.按权利I要求所述的重力感应电动滑板，其特征在于: 所述的供电装置(50)由锂电池组(51)、电池保护电路板(52)、控制器供电线(53)、充电插口(54)、开关(55)组成； 其位置与连接关系为: 锂电池组(51)通过电线与电池保护电路板(52)连接，电池保护电路板(52)通过控制器供电线(53)与控制芯片(23)连接，充电插口(54)、开关(55)设置在电池保护板(52)上。
【专利摘要】本发明公开了一种重力感应电动滑板，涉及交通技术领域的电动代步工具。本电动滑板包括板面、重力感应控制系统、桥架、动力传动系统和供电装置；在板面内中部设置有供电装置；在板面前部上表面设置有重力感应控制系统的压力传感器，在板面内后部设置有重力感应控制系统的控制芯片；在板面前后两端的下表面分别设置有桥架；在桥架的左右两端设置有动力传动系统；压力传感器通过信号线与控制芯片连接，供电装置通过控制器供电线与控制芯片连接，动力传动系统过电机供电线与控制芯片连接。本重力感应电动滑板设计合理，安全可靠，操作简单，适合作为日常娱乐代步工具的使用。
【IPC分类】A63C17/12, A63C17/14, A63C17/01
【公开号】CN105709407
【申请号】CN201610231679
【发明人】上官希坤, 刘波, 岑建何, 甘素亭
【申请人】上官希坤