两轮平衡车的制作方法

本实用新型涉及交通技术领域，尤其是涉及一种两轮平衡车。

背景技术：

随着我国经济的发展，人们的生活水平不断地提高。人们逐渐选择交通工具代替步行。汽车、电车动和摩托车等交通工具的需求量不断增加。尤其是两轮车，例如摩托车和两轮电动车，由于其价格便宜，方便驾驶，两轮车受到人们的青睐。

现有技术中的两轮电动车包括车体、前轮和后轮。前轮通过前叉与车体的前端转动连接，后轮通过后叉与车体的后端转动连接。

但是，现有技术中的两轮车的使用时，其容易向左右两侧倾倒，因此，使用者在骑行的同时需要掌握其平衡度，也即，现有技术中的两轮车在使用时使用者不易保持车体平衡。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种两轮平衡车，以解决现有技术中存在的两轮车不易保持车体平衡的技术问题。

本实用新型提供的两轮平衡车，包括：车体、前轮、后轮、惯性测量单元、导航仪电池以及两个平衡部；

所述前轮通过前叉与所述车体的前端转动连接；所述后轮通过后叉与所述车体的后端转动连接；两个所述平衡部对称设置在所述车体的下方，且分别位于所述车体的前部和后部；所述电池设置在所述车体上；

每个所述平衡部均包括固定壳和设置在固定壳内的第一陀螺仪和三个第二陀螺仪；所述固定壳与所述车体固定连接；

三个第二陀螺仪呈等边三角形设置，且该等边三角形的其中一条对称轴与所述车体的中心线重合；三个所述第二陀螺仪均竖直设置；

所述第一陀螺仪水平设置，且所述第一陀螺仪的中心线与所述车体的中心线重合；所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述电池均与所述惯性测量单元电连接；所述惯性测量单元设置在两个平衡部之间。

进一步地，所述前叉上设置有驱动电机；所述车体上还设置有红外传感器和控制器；

所述驱动电机与所述前轮传动连接；所述驱动电机和所述红外传感器均与所述控制器电连接。

进一步地，所述车体上还设置有警报器；所述警报器与所述控制器电连接。

进一步地，所述车体上还设置有第一电机；所述前叉上水平设置有转向齿轮；所述第一电机的动力输出轴上设置有与所述转向齿轮啮合的第一齿轮；所述第一电机用于通过所述第一齿轮和转向齿轮带动所述前叉相对所述车体转动；所述第一电机与所述控制器电连接。

进一步地，所述车体上还设置有支撑部；所述支撑部包括驻车支撑轮、支撑杆、第二齿轮、第二电机和连接杆；所述支撑杆的一端与所述连接杆的中部垂直固定连接，以使所述连接杆与所述支撑杆呈T形；所述驻车支撑轮与所述支撑杆的另一端转动连接；

所述连接杆的一端设置有所述第二齿轮，另一端与所述车体的底部转动连接；所述第二电机的动力输出轴上设置有所述第二齿轮啮合的第三齿轮，以带动所述连接杆和所述支撑杆转动，以使所述驻车支撑轮上升或下降。

进一步地，所述车体上还设置有支撑部；所述支撑部包括驻车支撑轮、支撑杆和第三电机；所述支撑杆上，沿所述支撑杆延伸的方向，设置有齿条；所述支撑杆竖直设置；所述支撑杆的上端与所述车体的底部滑动连接，下端与所述驻车支撑轮转动连接；所述第三电机的动力输出轴上设置有与所述齿条啮合的第四齿轮，以带动所述支撑杆上下往复移动。

进一步地，所述支撑部为四个；所述车体的截面呈方形；四个所述支撑部分别设置在所述车体的四角处。

进一步地，所述车体包括底盘和两个车座；两个所述车座，沿所述底盘的延伸方向，间隔设置在所述底盘上；所述惯性测量单元和两个所述平衡部均设置在所述底盘的下方。

进一步地，所述车体的下方设置有控制箱；所述控制箱设置在两个所述平衡部之间；所述控制器、所述电池与所述惯性测量单元均设置在所述控制箱内。

进一步地，所述车体的前端设置有摄像头和显示器；所述摄像头和所述显示器均与所述电池电连接；所述摄像头用于拍摄所述车体后方的图像信息；所述显示器用于显示所述图像信息。

本实用新型提供的两轮平衡车，在车体的前后两端分别设置一个平衡部，每个平衡部均包括第一陀螺仪和三个第二陀螺仪，也即，车体上共八个陀螺仪。每个陀螺仪均与惯性测量单元电连接。惯性测量单元用于检测出车体的角速度，从而分析出车体的姿态，也即，车体保持平衡、车体向左侧倾斜或车体向右侧倾斜。当惯性测量单元检测出车体向左侧倾斜时，此时，车体的右侧高于车体的左侧，位于车体右侧的第二陀螺仪高于位于车体左侧的第二陀螺仪。惯性测量单元控制位于车体右侧的第二陀螺仪，使其提高转速，此时，高速旋转的该第二陀螺仪会施加给车体一个力矩，该力矩可抗衡车体倾倒的力矩，从而使车体保持平衡。相反地，当惯性测量单元检测出车体向右侧倾斜时，此时，车体的左侧高于车体的右侧，位于车体左侧的第二陀螺仪高于位于车体右侧的第二陀螺仪。惯性测量单元控制位于车体左侧的第二陀螺仪，使其提高转速，此时，高速旋转的该第二陀螺仪会施加给车体一个力矩，该力矩可抗衡车体倾倒的力矩，从而使车体保持平衡。

本实用新型提供的两轮平衡车，每个平衡部均包括第一陀螺仪和三个第二陀螺仪，且第一陀螺仪位于三个第二陀螺仪的中心和车体的中心线上。两个第一陀螺仪的旋转使得车体的重力集中在车体的中心处，可增强车体的重心的稳定性，进一步提高车体的平衡性。三个第二陀螺仪呈等边三角形分布，且等边三角形的其中一条对称轴与车体的中心线重合，也即，其中一个第二陀螺仪位于车体的中心线上，该第二陀螺仪可进一步使得车体的重力集中在车体的中心。

另外两个第二陀螺仪对称分布在车体中心线的两侧，这样的布置方式可使车体受力平衡，且当车体倾斜时，另外两个第二陀螺仪可调整车体保持平衡。位于车体中心线上的第一陀螺仪水平设置，第二陀螺仪竖直设置，这样第一陀螺仪和第二陀螺仪旋转时对车体产生的力矩相互垂直，当车体发生倾斜时，通过竖直设置的陀螺仪和水平设置的陀螺仪的配合使用，可在车体发生较小倾斜角度时迅速将车体平衡至水平位置，进一步提高车体的稳定性。

车体的前后各设置一个平衡部，也即车体的前后各设置四个陀螺仪，八个陀螺仪分别作用于车体的前后两端，提高陀螺仪调节平衡时的效率，同时进一步提高车体行驶时稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的两轮平衡车的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的两轮平衡车的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的两轮平衡车中车体与两个平衡部的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的两轮平衡车中第一电机和前轮的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的两轮平衡车中第二电机、连接杆和支撑杆的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的两轮平衡车中第三电机和支撑杆的结构示意图。

附图标记：

1-前轮； 2-前叉； 3-车体；

4-后轮； 5-固定壳； 6-控制箱；

7-支撑杆； 8-驻车支撑轮； 9-第二陀螺仪；

10-第一陀螺仪； 11-第一电机； 12-转向齿轮；

13-第一齿轮； 14-第二齿轮； 15-连接杆；

16-第二电机； 17-第三齿轮； 18-齿条；

19-第三电机； 20-第四齿轮； 31-底盘；

32-车座。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的两轮平衡车的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的两轮平衡车中车体与两个平衡部的结构示意图；如图1和图3所示，本实施例提供的两轮平衡车，包括：车体3、前轮1、后轮4、惯性测量单元、电池以及两个平衡部；

前轮1通过前叉2与车体3的前端转动连接；后轮4通过后叉与车体3的后端转动连接；两个平衡部对称设置在车体3的下方，且分别位于车体3的前部和后部；电池设置在车体3上；

每个平衡部均包括固定壳5和设置在固定壳5内的第一陀螺仪10和三个第二陀螺仪9；固定壳5与车体3固定连接；

三个第二陀螺仪9呈等边三角形设置，且该等边三角形的其中一条对称轴与车体3的中心线重合；三个第二陀螺仪9均竖直设置；

第一陀螺仪10水平设置，且第一陀螺仪10的中心线与车体3的中心线重合；第一陀螺仪10、第二陀螺仪9和电池均与惯性测量单元电连接；惯性测量单元设置在两个平衡部之间。

本实施例提供的两轮平衡车，在车体3的前后两端分别设置一个平衡部，每个平衡部均包括第一陀螺仪10和三个第二陀螺仪9，也即，车体3上共八个陀螺仪。每个陀螺仪均与惯性测量单元电连接。惯性测量单元用于检测出车体3的角速度，从而分析出车体3的姿态，也即，车体3保持平衡、车体3向左侧倾斜或车体3向右侧倾斜。当惯性测量单元检测出车体3向左侧倾斜时，此时，车体3的右侧高于车体3的左侧，位于车体3右侧的第二陀螺仪9高于位于车体3左侧的第二陀螺仪9。惯性测量单元控制位于车体3右侧的第二陀螺仪9，使其提高转速，此时，高速旋转的该第二陀螺仪9会施加给车体3一个力矩，该力矩可抗衡车体3倾倒的力矩，从而使车体3保持平衡。相反地，当惯性测量单元检测出车体3向右侧倾斜时，此时，车体3的左侧高于车体3的右侧，位于车体3左侧的第二陀螺仪9高于位于车体3右侧的第二陀螺仪9。惯性测量单元控制位于车体3左侧的第二陀螺仪9，使其提高转速，此时，高速旋转的该第二陀螺仪9会施加给车体3一个力矩，该力矩可抗衡车体3倾倒的力矩，从而使车体3保持平衡。

本实施例提供的两轮平衡车，每个平衡部均包括第一陀螺仪10和三个第二陀螺仪9，且第一陀螺仪10位于三个第二陀螺仪9的中心和车体3的中心线上。两个第一陀螺仪10的旋转使得车体3的重力集中在车体3的中心处，可增强车体3的重心的稳定性，进一步提高车体3的平衡性。三个第二陀螺仪9呈等边三角形分布，且等边三角形的其中一条对称轴与车体3的中心线重合，也即，其中一个第二陀螺仪9位于车体3的中心线上，该第二陀螺仪9可进一步使得车体3的重力集中在车体3的中心。

另外两个第二陀螺仪9对称分布在车体3中心线的两侧，这样的布置方式可使车体3受力平衡，且当车体3倾斜时，另外两个第二陀螺仪9可调整车体3保持平衡。位于车体3中心线上的第一陀螺仪10水平设置，第二陀螺仪9竖直设置，这样第一陀螺仪10和第二陀螺仪9旋转时对车体3产生的力矩相互垂直，当车体发生倾斜时，通过竖直设置的陀螺仪和水平设置的陀螺仪的配合使用，可在车体发生较小倾斜角度时迅速将车体平衡至水平位置，进一步提高车体3的稳定性。

车体3的前后各设置一个平衡部，也即车体3的前后各设置四个陀螺仪，八个陀螺仪分别作用于车体3的前后两端，提高陀螺仪调节平衡时的效率，同时进一步提高车体3行驶时稳定性。

另外，将两个车轮前后方向设置，可减小平衡车的横向长度，使得平衡车可通过宽度较小的通道。

在上述实施例的基础上，进一步地，前叉2上设置有驱动电机；车体3上还设置有红外传感器和控制器；驱动电机与前轮1传动连接；驱动电机和红外传感器均与控制器电连接。

还可在车体3上增加刹车功能，也可通过自动控制实现刹车功能。

其中，驱动电机的动力输出轴与前轮1的中心处固定连接，从而带动前轮1转动。

本实施例中，红外传感器用于检测车体3与外部物体的距离数据，然后将距离数据传输至控制器。当该距离数据大于预设距离的数值范围时，控制器控制提高驱动电机的转速，从而提高前轮1的转速，加快平衡车的行驶速度。当该距离数据小于预设距离的数值范围时，控制器控制降低驱动电机的转速，从而降低前轮1的转速，降低平衡车的行驶速度。

本实施例中，红外传感器、驱动电机和控制器的设置可使两轮平衡车根据其与前方物体距离的长短自动调整行驶速度，方便使用。

在上述实施例的基础上，进一步地，车体3上还设置有警报器；警报器与控制器电连接。

本实施例中，当距离数据小于预设数值范围时，控制器控制警报器开启，从而提醒使用者注意。

图4为本实用新型实施例提供的两轮平衡车中第一电机和前轮的结构示意图；如图4所示，在上述实施例的基础上，进一步地，车体3上还设置有第一电机11；前叉2上水平设置有转向齿轮12；第一电机11的动力输出轴上设置有与转向齿轮12啮合的第一齿轮13；第一电机11用于通过第一齿轮13和转向齿轮12带动前叉2相对车体3转动；第一电机11与控制器电连接。

本实施例中，当红外传感器检测到的距离数据在预设的数值范围内时，控制器控制启动第一电机11，第一电机11通过转向齿轮12带动第一齿轮13以及前叉2转动，从而实现前轮1转弯功能。

图5为本实用新型实施例提供的两轮平衡车中第二电机、连接杆和支撑杆的结构示意图；如图5所示，在上述实施例的基础上，进一步地，车体3上还设置有支撑部；支撑部包括驻车支撑轮8、支撑杆7、第二齿轮14、第二电机16和连接杆15；支撑杆7的一端与连接杆15的中部垂直固定连接，以使连接杆15与支撑杆7呈T形；驻车支撑轮8与支撑杆7的另一端转动连接；

连接杆15的一端设置有第二齿轮14，另一端与车体3的底部转动连接；第二电机16的动力输出轴上设置有第二齿轮14啮合的第三齿轮17，以带动连接杆15和支撑杆7转动，以使驻车支撑轮上升或下降。

本实施例中，当需要驻车时，控制器控制启动驻车电机，驻车电机带动第二齿轮14和连接杆15转动，同时支撑杆7和驻车支撑轮8向下转动，使得驻车支撑轮8抵接在地面上，从而支撑车体3保持平衡。当需要行驶平衡车时，使用者通过控制器控制第二电机16反向转动，从而带动第二齿轮14和连接杆15反向转动，支撑杆7和驻车支撑轮8向上转动，使得驻车支撑轮8向上升起，也即，将支撑杆7折叠起来，防止驻车支撑轮8妨碍车体3行驶。

图6为本实用新型实施例提供的两轮平衡车中第三电机和支撑杆的结构示意图，如图6所示，在上述实施例的基础上，进一步地，车体3上还设置有支撑部；支撑部包括驻车支撑轮8、支撑杆7和第三电机19；支撑杆7上，沿支撑杆7延伸的方向，设置有齿条18；支撑杆7竖直设置；支撑杆7的上端与车体3的底部滑动连接，下端与驻车支撑轮8转动连接；第三电机19的动力输出轴上设置有与齿条18啮合的第四齿轮20，以带动支撑杆7上下往复移动。

本实施例中，在支撑杆7上设置齿条18，通过控制器控制第三电机19通过第四齿轮20带动齿条18上下移动，从而带动支撑杆7上下移动，进而起到将驻车支撑轮8上升或下降的功能。

在上述实施例的基础上，进一步地，支撑部为四个；车体3的截面呈方形；四个支撑部分别设置在车体3的四角处。

本实施例中，将支撑部设置为四个，并分别位于车体3的四角处，使车体3的四角处均得到支撑，提高驻车时的稳定性。

图2为本实用新型另一实施例提供的两轮平衡车的结构示意图；如图1和图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，车体3包括底盘31和两个车座32；两个车座32，沿底盘31的延伸方向，间隔设置在底盘31上；惯性测量单元和两个平衡部均设置在底盘31的下方。

本实施例中，设置两个车座32，增加平衡车的载人数量，增强平衡车的载人功能。

在上述实施例的基础上，进一步地，车体3的下方设置有控制箱6；控制箱6设置在两个平衡部之间；控制器、电池与惯性测量单元均设置在控制箱6内。

本实施例中，将电池、控制器和惯性测量单元集中放置在控制箱6内，可避免该部件裸露在外，对其起到保护作用。

在上述实施例的基础上，进一步地，车体3的前端设置有摄像头和显示器；摄像头和显示器均与电池电连接；摄像头用于拍摄车体3后方的图像信息；显示器用于显示图像信息。

本实施例中，摄像头拍摄车体3后方的图像，并在显示器上显示出。使用者通过显示器可观察到后方的车辆情况。因摄像头的拍摄范围较广，因此可使用者观察到的视野范围较广，同时显示器的设置更方便使用者观看。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。