专利名称：一种两轮自平衡电动车的制作方法
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。
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；[0011]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。
以下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，整车勻速前进。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χ宽χ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。
权利要求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
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。
专利摘要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。
文档编号B62K11/00GK201610202SQ200920219818
公开日2010年10月20日 申请日期2009年10月21日 优先权日2009年10月21日
发明者吕一飞, 吕子民 申请人:吕子民;吕一飞