一种四轮平衡车结构的制作方法

本实用新型涉及平衡车领域，特别涉及一种四轮平衡车。

背景技术：

传统的平衡车一般采用两轮，通过陀螺仪检测车体状态，进而通过控制装置驱动伺服电机或者步进电机调整车辆平衡及识别车辆行进操作，该类平衡车无论对于车体平衡的调整设计及车体行进及转向设计的复杂度都比较高，且造成车辆成本高，车辆能源消耗也高。

部分四轮平衡车方案控制精度差、稳定性不好、存在安全隐患、适用人群受到限制。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出一种四轮平衡车结构，旨在简化平衡车的平衡设计及行进、转向设计。

本实用新型的技术方案如下：

一种四轮平衡车结构，包括：控制模块、车体支撑架、踏板、第一驱动轮、第二驱动轮、第一随动轮、第二随动轮、重力检测模块；

所述控制模块、踏板、第一驱动轮、第二驱动轮、第一随动轮、第二随动轮、重力检测模块机械连接于车体支撑架上；

所述控制模块用于接收重力检测模块重力信号，进而控制第一驱动轮、第二驱动轮行进或转向；

所述第一驱动轮、第二驱动轮、第一随动轮、第二随动轮位于踏板的下方；所述第一驱动轮、第二驱动轮通过驱动轮支架机械连接于车体支撑架上，用于提供所述四轮平衡车行进及转向动力；所述第一随动轮、第二随动轮通过随动轮支架机械连接于车体支撑架上，用于跟随第一驱动轮、第二驱动轮运动及提供车辆平衡支撑；

所述重力检测模块包括二个重力传感器分别位于踏板检测平面下方车体 支撑架上延所述四轮平衡车行进方向左右前方，用于检测踏板重力。

优选地，所述重力检测模块还包括两个重力传感器，分别位于踏板检测平面下方延所述四轮平衡车行进方向左右后方。

优选地，所述驱动轮为电机驱动。

优选地，所述驱动轮为伺服电机驱动或步进电机驱动。

优选地，所述随动轮为万向轮。

优选地，所述随动轮为电机驱动。

优选地，所述随动轮为伺服电机或步进电机驱动。

优选地，所述四轮平衡车还包括复位弹簧，所述复位弹簧位于重力传感器的周围，用于踏板的回位。

优选地，所述驱动轮支架、随动轮支架与车体支撑架之间分别设置减震弹簧，用于车体减震。

有益效果

本实用新型对平衡车的设计采用两个驱动轮与两个随动轮配合的四轮平衡方案，大大简化了平衡车的平衡设计，且采用重力检测的方式来识别平衡车行进及转向指令，设计简单，控制精度高，稳定性好，操作也更为简单，适用于各类人群。

附图说明

图1为四轮平衡车正面示意图；

图2为四轮平衡车底面示意图；

图3为四轮平衡重力重心计算原理示意图。

具体实施方式

实施方式一：

如图1、2所示，一种四轮平衡车结构，包括：控制模块23、车体支撑架14、踏板11、第一驱动轮12、第二驱动轮012、第一随动轮13、第二随动轮013、重力检测模块(如图2所示为重力检测模块其中一个重力传感器21)。

所述控制模块23、踏板11、第一驱动轮12、第二驱动轮012、第一随动 轮13、第二随动轮013、重力检测模块机械连接于车体支撑架14上。

所述第一驱动轮12、第二驱动轮012为电机驱动；第一随动轮13、第二随动轮013为万向轮。

优选地，为了提高控制精度，第一驱动轮12、第二驱动轮012可以为伺服电机或步进电机；第二随动轮13、第二随动轮013也可以为伺服电机或步进电机。

所述控制模块23用于接收重力检测模块重力信号，进而控制第一驱动轮12、第二驱动轮012行进或转向。

所述第一驱动轮12、第二驱动轮012、第一随动轮13、第二随动轮013位于踏板11的下方；所述第一驱动轮12、第二驱动轮012通过驱动轮支架24机械连接于车体支撑架14上，用于提供所述四轮平衡车行进及转向动力；所述第一随动轮13、第二随动轮013通过随动轮支架25机械连接于车体支撑架14上，用于跟随第一驱动轮12、第二驱动轮012运动及提供车辆平衡支撑。

所述重力检测模块包括二个重力传感器分别位于踏板检测平面下方车体支撑架上延所述四轮平衡车行进方向左右前方，用于检测踏板重力。

所述四轮平衡车还包括复位弹簧，所述复位弹簧位于重力传感器的周围，用于踏板的回位及避免踏板11振动幅度过大损坏重力传感器；复位弹簧可在每个重力传感器周边设置一个，用于所述四轮平衡车减震及保护重力传感器。

优选地，所述驱动轮支架24、随动轮支架25与车体支撑架14之间分别设置减震弹簧22，用于车体减震，提高车体行进及转向的舒适性。

如图3所示，所述重力检测模块针对踏板11重力检测为：以踏板11平面为基础设定一个平面坐标，以所述四轮平衡车行进方向为Y轴正方向，以垂直行进方向右侧方向Y轴为X轴正方向；设定(X,Y)坐标象限为第一象限，(-X,Y)坐标象限为第二象限，(-X,-Y)坐标象限为第三象限，(X,-Y)坐标象限为第四象限；二个重力传感器分布在四个象限的第一、二象限中，依四个象限顺序依次为重力传感器A、B，所述二个重力传感器读数的绝对值依次为A、B,所述二个传感器在四个象限的向量映射记为A(A，A)，B(-B，B)；则重心向量可通过计算得到：

Center(X,Y)＝((A-B),(A+B))

其中，X＝A-B，Y＝A+B；当Y>0时所述四轮平衡车加速；当X>0时所述四轮 平衡车右转，X<0时所述四轮平衡车左转。

实施方式二：

如图3所示，实施方式二与实施方式一的区别在于：所述重力检测模块还包括两个重力传感器，分别位于踏板11检测平面下方延所述四轮平衡车行进方向左右后方。

所述重力检测模块针对踏板11重力检测为：以踏板11平面为基础设定一个平面坐标，以所述四轮平衡车行进方向为Y轴正方向，以垂直行进方向右侧方向Y轴为X轴正方向；设定(X,Y)坐标象限为第一象限，(-X,Y)坐标象限为第二象限，(-X,-Y)坐标象限为第三象限，(X,-Y)坐标象限为第四象限；四个重力传感器分布在四个象限中，依四个象限顺序依次为重力传感器A、B、C、D，所述四个重力传感器读数的绝对值依次为A、B、C、D,所述四个传感器在四个象限的向量映射记为A(A，A)，B(-B，B)，C(-C，-C)，D(D，-D)；则重心向量可通过计算得到：

Center(X,Y)＝((A-B-C+D),(A+B-C-D))

其中，X＝A-B-C+D，Y＝A+B-C-D；当Y>0时所述四轮平衡车加速；当X>0时所述四轮平衡车右转，X<0时所述四轮平衡车左转。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变形，而且性能或用途相同，都应视为本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。