一种独轮车平衡控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及独轮车领域，更具体地，涉及一种独轮车平衡控制方法。
【背景技术】
[0002] 独轮车在使用的过程中需要靠使用者左右平衡来控制车体不让车体左右倒车，对 于电动独轮车而言使用者还需要控制前后重心来调节车体速度。传统电动独轮车只有在 车体前后倾斜的过程中电控系统会做出对应的控制，这种控制方式主要依靠车体前进或者 后退方向相对于车体铅锤线间的误差角度控制车体前后平衡，具体如图1，当车体处于状态 一，车体向后倾斜，为了达到目标状态保持车体平衡，平衡控制算法将会得出结论需要控制 车体后退以达到目标状态；当车体处于状态二，车体向前倾斜，为了达到目标状态保持车体 平衡，平衡控制算法将会得出结论需要控制车体前进以达到目标状态。而对于车体的左右 倾斜，独轮车的电控系统没有对应的调节，其在骑行转弯的过程中或者因为外力的作用车 体左右倾斜的情况下，使用者需要通过其自身的平衡感控制车体左右平衡，而于此同时使 用者仍然需要通过控制重心向前或者向后，使车体前进或者后退而又不至于左右倒车。这 样使用者在使用过程中需要全方面的平衡感控制，这令使用者在学习使用电动独轮车的过 程中存在难以控制的情况。
【发明内容】
[0003] 本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种能够控制独轮 车前后左右方向平衡的独轮车平衡控制方法。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下： 一种独轮车平衡控制方法，包括： 获取车体在左右方向上的倾斜姿态； 根据左右倾斜姿态计算车体由于左右倾斜所引起的控制速度； 车体由于左右倾斜所引起的控制速度结合车体在前后方向的速度产生车体平衡速度。
[0005] 本发明在现有技术的基础上增加了对左右倾斜状态的感知，通过获取车体在左右 方向上的倾斜姿态来求取由于左右倾斜所带来的控制速度，并将该控制速度与车体在前后 方向的速度进行结合，进而获取车体保持左右前后平衡的车体平衡速度。这使得独轮车出 现左右倾斜、前后倾斜时，都能通过感知车体的姿态，通过对应动态平衡控制原理对车体进 行对应的平衡控制，使得车体在前后行进的同时不易于左右倾斜倒车，令使用者在骑行使 用的过程中更加轻松、舒适。
[0006] 进一步的，所述获取车体在左右方向上的倾斜姿态的具体步骤是： 获取车体在上下方向上的倾斜角度以及获取车体在左右方向的角速度。
[0007] 进一步的，所述车体在上下方向上的倾斜角度的获取方式为： 获取车体在上下方向上的加速度和角速度； 根据车体在上下方向上的加速度和角速度计算得到车体在上下方向上的倾斜角度。
[0008] 进一步的，车体在上下方向上的加速度和角速度通过多轴传感器测量。
[0009] 进一步的，车体在左右方向的角速度通过多轴传感器测量。
[0010] 进一步的，车体由于左右倾斜所引起的控制速度的具体计算方式是：
【主权项】
1. 一种独轮车平衡控制方法，其特征在于，包括： 获取车体在左右方向上的倾斜姿态； 根据左右倾斜姿态计算车体由于左右倾斜所引起的控制速度； 车体由于左右倾斜所引起的控制速度结合车体在前后方向的速度产生车体平衡速度。
2. 根据权利要求1所述的独轮车平衡控制方法，其特征在于，所述获取车体在左右方 向上的倾斜姿态的具体步骤是： 获取车体在上下方向上的倾斜角度以及获取车体在左右方向的角速度。
3. 根据权利要求2所述的独轮车平衡控制方法，其特征在于，所述车体在上下方向上 的倾斜角度的获取方式为： 获取车体在上下方向上的加速度和角速度； 根据车体在上下方向上的加速度和角速度计算得到车体在上下方向上的倾斜角度。
4. 根据权利要求3所述的独轮车平衡控制方法，其特征在于，车体在上下方向上的加 速度和角速度通过多轴传感器测量。
5. 根据权利要求4所述的独轮车平衡控制方法，其特征在于，车体在左右方向的角速 度通过多轴传感器测量。
6. 根据权利要求2所述的独轮车平衡控制方法，其特征在于，车体由于左右倾斜所引 起的控制速度的具体计算方式是：
其中P为常量，0z.为车体在上下方向上的倾斜角，为车体在左右方向上的角速度， t为离散时间间隔，1匕为车体由于左右倾斜所引起的控制速度。
7. 根据权利要求1至6任一项所述的独轮车平衡控制方法，其特征在于，将车体由于左 右倾斜所引起的控制速度与车体在前后方向的速度进行叠加得到车体的平衡速度。
【专利摘要】本发明涉及独轮车领域，更具体地涉及一种独轮车平衡控制方法。其包括：获取车体在左右方向上的倾斜姿态；根据左右倾斜姿态计算车体由于左右倾斜所引起的控制速度；车体由于左右倾斜所引起的控制速度结合车体在前后方向的速度产生车体平衡速度。本发明获取车体在左右方向上的倾斜姿态来求取由于左右倾斜所带来的控制速度，并将该控制速度与车体在前后方向的速度进行结合，进而获取车体保持左右前后平衡的车体平衡速度。这使得独轮车出现左右倾斜、前后倾斜时，都能通过感知车体的姿态，通过对应动态平衡控制原理对车体进行对应的平衡控制，使得车体在前后行进的同时不易于左右倾斜倒车，令使用者在骑行使用的过程中更加轻松、舒适。
【IPC分类】B62M6-45, G05D1-08
【公开号】CN104571118
【申请号】CN201410726685
【发明人】吴细龙, 吴珑璁
【申请人】东莞易步机器人有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月4日