电动平衡车的制作方法_2

文档序号:10309684阅读:来源:国知局
所述支撑骨架13连接,所述多个车轮2呈三角排布或多边形排布,并且所述多个车轮2的底面位于同一平面内,所述多个车轮2的底面所在的平面与所述脚踏板11平行。
[0031]所述控制机构与所述位移传感器3连接,所述控制机构根据所述四个位移传感器3感应到的使用者的重心位置信息控制所述多个车轮2运动。
[0032]具体地,在本实施例中,所述脚踏板11上设有四个脚踏区域110,四个脚踏区域110可延伸竖直方向上下移动,换句话说,也就是四个脚踏区域110与脚踏板11的本体为分体结构,例如脚踏板11的本体上可以设有四个开口,四个开口内分别安装有踏板,以形成脚踏区域,可以理解的是,踏板呈凸字形,开口的顶部例如设有限位法兰,以避免踏板从开口脱离。所述支撑骨架13上部具有凹入的安装腔130,所述脚踏板11盖合安装腔130,脚踏区域110凹陷进入安装腔130内,四个弹性元件4位于安装腔130内并分别连接安装腔130的底壁及四个脚踏区域110的底部,四个位移传感器3位于安装腔130内设置在安装腔130的底壁上。在本实施例中,脚踏板11与支撑骨架13均可以呈长方形板状。这样的结构使整个电动平衡车呈长板状,其形状大小与笔记本电脑相当。而且,电动平衡车的厚度也与笔记本电脑相当。
[0033]可以理解的是,具体地,四个位移传感器分别为左上象限位移传感器、右上象限位移传感器,左下象限位移传感器及右下象限位移传感器。当控制机构接收到的左上象限位移传感器与右上象限位移传感器采集到的位移相同,左下象限位移传感器及右下象限位移传感采集到的位移相同,但是左上象限位移传感器与右上象限位移传感器采集到的位移大于左下象限位移传感器及右下象限位移传感器采集到的位移此时控制器判断出站立者重心向正前方倾斜时,相反则正后方倾斜。
[0034]当控制机构接收到的左上象限位移传感器与左下象限位移传感器采集到的位移相同,右上象限位移传感器及右下象限位移传感器采集到的位移相同,但是左上象限位移传感器与左下象限位移传感器采集到的位移大于右上象限位移传感器及右下象限位移传感器采集到的位移,此时控制机构判断出站立者重心向正左方倾斜时,相反则正右方倾斜。
[0035]当然,可以理解的是,当控制机构接收到的任意一个象限位移传感器的位移值偏大时,即可判断出该站立者的重心位于该象限内,控制机构即可输出对应的控制信号。
[0036]所述多个车轮2的数量为四个并呈矩形排布,在所述电动平衡车的前进方向上,所述多个车轮2包括对称地设于车身I前端的或后端的两个驱动轮以及与两个驱动轮相对的两个转向轮,在本实施例驱动轮对称地设置在车身I的后端,转向轮可以对称地设置车身I的前端,即在本实施例采用后轮驱动的模式进行驱动,当然,两个驱动轮对称地设置车身I的前端,两个转向轮对称地设置车身I的后端,即可以采用前轮驱动的模式;在其他实施例中,如图5所示,所述多个车轮2的数量为3个,所述多个车轮2包括位于车身I前端的转向轮及位于车身I后端的两个驱动轮,转向轮与两个驱动轮呈三角排布,可以理解的是,为了保证电动平衡车的平衡性,转向轮设在车身I前端的中部位置,当然,两个驱动轮也可以设置在车身的前端,转向轮也可以设置车身I的后端的中部位置。需要说明的是,在上述实施例中,转向轮均为万向轮。
[0037]所述控制机构包括驱动电机及与所述驱动电机连接并用于控制驱动电机输出的驱动力的控制器,所述多个位移传感器3与所述控制器连接,驱动电机用于驱动两个驱动轮转动。所述控制器根据所述位移传感器3感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心位置,所述驱动电机根据使用者的重心位置控制输出相应的驱动力至所述两个驱动轮以驱动所述两个驱动轮转动。可以理解的是,当平衡车向正前方或正后方运动时,驱动电机输出的驱动力使得两个驱动轮转速相同,当平衡车需要转向时,驱动电机输出的驱动力使得两个驱动轮具有一定的转速差。
[0038]具体地,在本实施例中,驱动电机的数量为两个,两个驱动电机分别驱动两个驱动轮转动,所述控制器在判断出所述使用者的重心位置后,所述控制器控制两个所述驱动电机输出相应的驱动力至所述两个驱动轮以驱动所述两个驱动轮转动。更具体地,当控制器根据位移传感器3感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向前倾时,控制器控制两个驱动电机输出大小相同并且向前驱动的驱动力至两个驱动轮使得两个驱动轮向前运动;当控制器根据位移传感器3感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向后倾时,控制器控制两个驱动电机输出大小相同并且向后驱动的驱动力至两个驱动轮使得两个驱动轮向后运动;当控制器根据位移传感器3感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向一侧倾时,即此时平衡车需要转弯,控制器控制两个驱动电机输出大小不同的驱动力至两个驱动轮使得两个驱动轮均有一定的速度差,从而使平衡车能够转弯。
[0039]在其他实施例中,驱动电机的数量为一个,所述控制机构还包括差速器,驱动电机通过差速器与两个驱动轮连接。可以理解的是,控制器根据位移传感器3感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向前倾时,驱动电机通过差速器输出大小相同且向前驱动的驱动力控制多个车轮2向前运动;控制器根据位移传感器3感应到的使用者重心向后倾时,驱动电机通过差速器输出大小相同且向后驱动的驱动力控制多个车轮2向后运动;控制器根据位置感应装置感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向一侧倾斜时,即此时平衡车需要转弯,驱动电机通过差速器输出大小不同的驱动力至左右两侧驱动轮使驱动轮具有不同的速度,从而使得平衡车能够转弯。
[0040]具体地,所述差速器为齿轮式差速器,包括内部为空腔的罩壳和位于罩壳内的行星齿轮、行星轮架、左半轴齿轮、右半轴齿轮、左半轴和右半轴,所述行星轮架设在罩壳内,行星齿轮连接在行星轮架上,上述行星轮架的输入端即行星轮架上的主动齿轮与驱动电机的传动轴相连,所述左半轴齿轮于右半轴齿轮均与行星齿轮相连接,左半轴和右半轴分别与左半轴齿轮和右半轴齿轮固接,两个驱动轮与左半轴和右半轴连接。动力经传动轴进入差速器,直接驱动行星轮架,再由行星轮带动左、右两条半轴,分别驱动左、右车轮。差速器的设计要求满足:左半轴转速+右半轴转速=2行星轮架转速。当电动平衡车直行时,左、右车轮与行星轮架三者的转速相等处于平衡状态,而在电动平衡车转弯时三者平衡状态被破坏,导致内侧轮转速减小,外侧轮转速增加。
[0041 ]在其他实施例中,所述多个车轮2的数量为四个并呈矩形排布,所述四个车轮2均为万向轮,所述驱动电机的数量为四个,每个驱动电机驱动一个车轮2转动,所述控制器根据站立者的重心位置信息控制四个驱动电机输出相应的驱动力驱动对应的车轮2转动,使得四个车轮2的运动方向合成所需要的运动轨迹。当控制器根据位置感应装置感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向前倾时,控制器控制四个驱动电机输出相应的驱动力至四个驱动轮使得四个驱动轮带动平衡车向前运动;当控制器根据位置感应装置感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向后倾时,控制器控制四个驱动电机输出相应的驱动力至四个驱动轮使得四个驱动轮带动平衡车向后运动;当控制器根据位置感应装置感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向一侧倾时,即此时平衡车需要转弯,控制器控制四个驱动电机输出相应的驱动力至四个驱动轮使得四个驱动轮带动平衡车转弯。需要说明的,当控制器根据位置感应装置感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向正左方或正右方偏移时,控制器可以控制四个驱动电机输出的驱动力进而控制四个车轮2的转速及转动方向使得平衡车向正左方或正右方偏移。
[0042]在其他实施例中,所述多个车轮2的数量为四个并呈矩形排布,所述四个车轮2均为驱动轮,所述驱动电机的数量为四个,每个驱动电机驱动一个车轮2转动,所述控制器根据站立者的位置信息控制四个驱动电机输出相应的驱动力驱动对应的车轮2转动,使得四个车轮2的运动方向合成所需要的运动轨迹。体地,当控制器根据位置感应装置感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向前倾时,控制器控制四个驱动电机输出两组大小相同并且向前驱动的驱动力至前端的两个驱动轮与后端的两个驱动轮使得四个驱动轮向前运动;当控制器根据位置感应装置感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向后倾时,控制器控制四个驱动电机输出两组大小相同并且向后驱动的驱动力至后端的两个驱动轮与前端的两个驱动轮使得四个驱动轮向后运动;当控制器根据位置感应装置感应到的使用者的重心位置信息判断出使用者的重心向一侧倾时,即此时平衡车需要转弯,控制器控制四个
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