一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶，其特征在于：包括木偶本体（3）、固定架（4）、木偶头（5）、平衡模块、木偶的腿脚模块（10）、前后倾模块、电控模块，通过控制平衡模块可以实现平衡木偶的左倾、右倾以及平衡，通过控制前后倾模块可以实现平衡木偶的前倾、后仰、直立，进而驾驶电动独轮车实现前进、后退以及站立。
【专利说明】
一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶
技术领域
[0001]本发明涉及平衡机器人技术领域，特别是一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶
目.0
【背景技术】
[0002]当前市面上销售的自平衡电动独轮车简称:电动独轮车，是一种驾驶者站在电动独轮车上才能行走的独轮车，当驾驶者没站在车上时电动独轮车就不能行走，也就是说当前的电动独轮车虽然具有一定的前后平衡能力但不具有左右平衡能力，因此当前的电动独轮车不具有无人自动驾驶功能。当销售电动独轮车给客户演示时一般由人来演示怎么骑，并且需要一定的技巧，特别客户较多时一遍一遍的演示也比较辛苦，对销售人员来说是一种负担。本专利提供的一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶具有左右平衡和自动驾驶功能可以通过遥控代替人进行骑行电动独轮车，大大减轻销售人员演示时的负担;该基于电动独轮车的扭腰式平衡木偶能够现无人驾驶的自动转向、自动驾驶，具有娱乐功能;如果配合充电插座还可以实现自动充电功能。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是克服现有电动独轮车不能自动行驶的问题，提供一种带有自动平衡功能的能驾驶电动独轮车的平衡木偶。
[0004]为了解决上述问题本发明采用的技术方案是:提供一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶，其特征在于:包括木偶本体3、固定架4、平衡模块、木偶的腿脚模块10、前后倾模块、电控模块，所述固定架4固定在木偶本体3上。
[0005]本发明采用的进一步技术方案是:所述的平衡模块包括左平衡模块I和右平衡模块2，所述的左平衡模块I由支座一2.1、连杆一2.2、支座二2.3、连杆二2.4、铰点一2.5、连杆三2.6、滑块一 2.7、铰点二 2.8、铰点三2.9、连杆四2.10、连杆五2.11、铰点四2.12、支座三2.13、连杆六2.14、滑块二 2.15、左平衡块2.16、电机一 2.17、丝杆2.18、滑块三2.19、连杆七2.20、铰点五2.21、上限位传感器2.22和下限位传感器2.23组成，连杆二 2.4和连杆三2.6铰接于铰点一2.5，连杆一2.2固定安装在在固定架4上，连杆一2.2—端装有滑块一2.7，滑块一2.7与连杆三2.6铰接，连杆二2.4通过支座一2.1安装在固定架4上，连杆四2.10与连杆五2.11铰接于铰点三2.9，连杆四2.10与连杆三2.6铰接于铰点二2.8，连杆五2.11与连杆二2.4铰接于铰点四2.12，连杆四2.10与滑块二2.15铰接，连杆五2.11通过支座三2.13铰接在左平衡块2.16上，连杆六2.14上装有滑块二2.15，连杆六2.14固定在左平衡块2.16上，滑块二 2.15与连杆四2.10铰接，连杆一 2.2、上限位传感器2.22和下限位传感器2.23固定安装在固定架4上，丝杆2.18通过支座一2.1和支座二2.3安装在固定架4上，连杆七2.20与连杆二2.4铰接于点铰点五2.21，连杆七2.20与滑块三2.19铰接，电机一2.17的轴与丝杆2.18固定连接，电机一 2.17固定安装在固定架4上;所述右平衡模块2和左平衡模块I结构相同。
[0006]本发明采用的进一步技术方案是:所述前后倾模块由支座四6、支座五8、转动轴7、电机二 9组成，转动轴7与木偶本体3固定连接，转动轴7与电机二 9的轴固定连接，转动轴7通过支座四6、支座五8与木偶的腿脚模块10连接，电机二9与木偶的腿脚模块10固定连接并与电控模块电连接。
[0007]本发明采用的进一步技术方案是:所述电控模块包括:控制器14、电池13、充电接口 12、姿态传感器15、无线遥控模块16;无线遥控模块16包括无线接收器和遥控器，所述的控制器14与姿态传感器15、上限位传感器2.22和下限位传感器2.23、电机一 2.17、电机二 9、无线遥控模块16的无线接收器、电池13、电连接并固定安装在木偶本体10上;充电接口 12与电池13电连接并固定安装在木偶本体10上、所述的姿态传感器15包括陀螺仪和/或重力加速度传感器，所述遥控器包括无线发射器、屏幕、开机按键、关机按键、站立按键、自动行驶按键、前进按键、后退按键、左转按键、右转按键、加速按键和/或减速按键，所述按键为机械式、触摸式和/或触摸屏；所述无线接收器和无线发射器的无线信号为红外、超声波、蓝牙和/或射频。
[0008]本发明采用的进一步技术方案是:还包括木偶头5，起到装饰作用。
[0009]本发明采用的进一步技术方案是:所述控制器14通过以下步骤实现控制功能: 步骤一，初始化检测及设置，包括检测上限位传感器2.22和下限位传感器2.23是否正常，检测姿态传感器15的值是否正常，若不正常，报警;若正常，调整平衡木偶姿态直立，使电动独轮车平衡站立进入步骤二；
步骤二:等待遥控器发来的信息，处理遥控器发来的信息内容；
步骤三:若遥控器发来的信息内容为前进，则控制器14控制电机二 9使平衡木偶前倾；若遥控器发来的信息内容为后退，则控制器14控制电机二 9使平衡木偶后倾;若遥控器发来的信息内容为站立，则控制器14控制平衡模块使平衡木偶保持直立;若遥控器发来的信息内容为左转，则控制器14控制电机一 2.17使左平衡块2.16向左移动;若遥控器发来的信息内容为右转，则控制器14控制电机一 2.17使左平衡块2.16向右移动;若遥控器发来的信息内容为加速，则控制器14控制电机二 9增大木偶本体3前倾或后倾角度使电动独轮车加速运动;若遥控器发来的信息内容为减速，则控制器14控制电机二 9减小木偶本体3前倾或后倾角度使电动独轮车减速运动;若遥控器发来的信息内容为自动行驶，则控制器14控制电机一2.17和电机二 9调节平衡木偶使电动独轮车进行左转，右转，前进，后退然站立动作；
步骤四:检测姿态传感器的值是否正常，若正常返回步骤二，若不正常，表明电动独轮车摔倒，进行报警并进入步骤五；
步骤五，继续检测姿态传感器的值是否正常，若不正常，表明电动独轮车摔倒，进行报警，返回步骤五，若正常返回步骤一。
[0010]本发明具有的有益效果是:本发明通过左平衡模块1、右平衡模块2和控制器14控制电机一2.17实现的步骤最终控制实现平衡木偶的重心左倾、右倾进而实现电动独轮车的左转、右转以及直行的功能，控制器14控制电机二 9使平衡木偶的重心前倾、后仰、直立进而实现电动独轮车前进、后退以及站立的功能，通过平衡木偶的腿脚模块使平衡木偶可以固定在电动独轮车上;通过电控模块接收遥控器发来的信息并控制平衡模块，实现遥控平衡木偶驾驶电动独轮车的目的。
【附图说明】
[0011]图1是本发明一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶结构示意图。
[0012]图2是本发明一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶的左平衡模块I结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示为一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶，包括木偶本体3、固定架4、平衡模块、木偶的腿脚模块10、前后倾模块、电控模块，所述固定架4固定在木偶本体3上。
[0014]平衡模块包括左平衡模块I和右平衡模块2，所述的左平衡模块I由支座一2.1、连杆一 2.2、支座二 2.3、连杆二 2.4、铰点一 2.5、连杆三2.6、滑块一 2.7、铰点二 2.8、铰点三2.9、连杆四2.10、连杆五2.11、铰点四2.12、支座三2.13、连杆六2.14、滑块二 2.15、左平衡块2.16、电机一2.17、丝杆2.18、滑块三2.19、连杆七2.20、铰点五2.21、上限位传感器2.22和下限位传感器2.23组成，连杆二2.4和连杆三2.6铰接于铰点一2.5，连杆一2.2固定安装在在固定架4上，连杆一 2.2—端装有滑块一 2.7，滑块一 2.7与连杆三2.6铰接，连杆二 2.4通过支座一2.1安装在固定架4上，连杆二2.4和连杆三2.6组成第一层剪式机构，连杆四2.10与连杆五2.11铰接于铰点三2.9，连杆四2.10与连杆三2.6铰接于铰点二2.8，连杆五2.11与连杆二2.4铰接于铰点四2.12，连杆四2.10与滑块二2.15铰接，连杆五2.11通过支座三2.13铰接在左平衡块2.16上，连杆四2.10和连杆五2.11组成第二层剪式机构，连杆六2.14上装有滑块二 2.15，连杆六2.14固定在左平衡块2.16上，滑块二 2.15与连杆四2.10铰接，连杆一2.2、上限位传感器2.22和下限位传感器2.23固定安装在固定架4上，丝杆2.18通过支座一2.1和支座二2.3安装在固定架4上，连杆七2.20与连杆二2.4铰接于点铰点五2.21，连杆七
2.20与滑块三2.19铰接，电机一2.17的轴与丝杆2.18固定连接，电机一2.17固定安装在固定架4上;所述右平衡模块2和左平衡模块I结构相同。
[0015]前后倾模块由支座四6、支座五8、转动轴7、电机二9组成，转动轴7与木偶本体3固定连接，转动轴7与电机二 9的轴固定连接，转动轴7通过支座四6、支座五8与木偶的腿脚模块10连接，电机二 9与木偶的腿脚模块10固定连接并与电控模块电连接。
[0016]电控模块包括:控制器14、电池13、充电接口12、姿态传感器15、无线遥控模块16 ；无线遥控模块16包括无线接收器和遥控器，所述的控制器14与姿态传感器15、上限位传感器2.22和下限位传感器2.23、电机一2.17、电机二9、无线遥控模块16的无线接收器、电池13、电连接并固定安装在木偶本体10上;充电接口 12与电池13电连接并固定安装在木偶本体10上、所述的姿态传感器15包括陀螺仪和/或重力加速度传感器，所述遥控器包括无线发射器、屏幕、开机按键、关机按键、站立按键、自动行驶按键、前进按键、后退按键、左转按键、右转按键、加速按键和/或减速按键，所述按键为机械式、触摸式和/或触摸屏;所述无线接收器和无线发射器的无线信号为红外、超声波、蓝牙和/或射频。
[0017]控制器14通过以下步骤实现控制功能:
步骤一，初始化检测及设置，包括检测上限位传感器2.22和下限位传感器2.23是否正常，检测姿态传感器15的值是否正常，若不正常，报警;若正常，调整平衡木偶姿态直立，使电动独轮车平衡站立进入步骤二；
步骤二:等待遥控器发来的信息，处理遥控器发来的信息内容；
步骤三:若遥控器发来的信息内容为前进，则控制器14控制电机二 9使平衡木偶前倾；若遥控器发来的信息内容为后退，则控制器14控制电机二 9使平衡木偶后倾;若遥控器发来的信息内容为站立，则控制器14控制平衡模块使平衡木偶保持直立;若遥控器发来的信息内容为左转，则控制器14控制电机一 2.17使左平衡块2.16向左移动;若遥控器发来的信息内容为右转，则控制器14控制电机一 2.17使左平衡块2.16向右移动;若遥控器发来的信息内容为加速，则控制器14控制电机二 9增大木偶本体3前倾或后倾角度使电动独轮车加速运动;若遥控器发来的信息内容为减速，则控制器14控制电机二 9减小木偶本体3前倾或后倾角度使电动独轮车减速运动;若遥控器发来的信息内容为自动行驶，则控制器14控制电机一2.17和电机二 9调节平衡木偶使电动独轮车进行左转，右转，前进，后退然站立动作；
步骤四:检测姿态传感器的值是否正常，若正常返回步骤二，若不正常，表明电动独轮车摔倒，进行报警并进入步骤五；
步骤五，继续检测姿态传感器的值是否正常，若不正常，表明电动独轮车摔倒，进行报警，返回步骤五，若正常返回步骤一。
【主权项】
1.一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶，其特征在于:包括木偶本体(3)、固定架(4)、平衡模块、木偶的腿脚模块(10)、前后倾模块、电控模块，所述固定架(4)固定在木偶本体(3)上。2.根据权利要求1所述的一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶，其特征在于:所述的平衡模块包括左平衡模块(I)和右平衡模块(2)，所述的左平衡模块(I)由支座一 (2.1)、连杆一 (2.2)、支座二 (2.3)、连杆二 (2.4)、铰点一 (2.5)、连杆三(2.6)、滑块一 (2.7)、铰点二(2.8)、铰点三(2.9)、连杆四(2.10)、连杆五(2.11)、铰点四(2.12)、支座三(2.13)、连杆六(2.14)、滑块二(2.15)、左平衡块(2.16)、电机一(2.17)、丝杆(2.18)、滑块三(2.19)、连杆七(2.20)、铰点五(2.21)、上限位传感器(2.22)和下限位传感器(2.23)组成，连杆二(2.4)和连杆三(2.6)铰接于铰点一 (2.5)，连杆一 (2.2)固定安装在在固定架(4)上，连杆一 (2.2)上装有滑块一(2.7)，滑块一(2.7)与连杆三(2.6)铰接，连杆二(2.4)通过支座一(2.1)安装在固定架(4)上，连杆四(2.10)与连杆五(2.11)铰接于铰点三(2.9)，连杆四(2.10)与连杆三(2.6)铰接于铰点二(2.8)，连杆五(2.11)与连杆二(2.4)铰接于铰点四(2.12)，连杆四(2.10)与滑块二(2.15)铰接，连杆五(2.11)通过支座三(2.13)铰接在左平衡块(2.16)上，连杆六(2.14)上装有滑块二(2.15)，连杆六(2.14)固定在左平衡块(2.16)上，滑块二(2.15)与连杆四(2.10)铰接，连杆一(2.2)、上限位传感器(2.22)和下限位传感器(2.23)固定安装在固定架(4)上，丝杆(2.18)通过支座一(2.1)和支座二(2.3)安装在固定架(4)上，连杆七(2.20 )与连杆二 (2.4)铰接于点铰点五(2.21)，连杆七(2.20 )与滑块三(2.19 )铰接，电机一 (2.17)的轴与丝杆(2.18)固定连接，电机一 (2.17)固定安装在固定架(4)上;所述右平衡模块(2)和左平衡模块(I)结构相同。3.根据权利要求1所述的一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶，其特征在于:所述前后倾模块由支座四(6)、支座五(8)、转动轴(7)、电机二 (9)组成，转动轴(7)与木偶本体(3)固定连接，转动轴(7)与电机二 (9)的轴固定连接，转动轴(7)通过支座四(6)、支座五(8)与木偶的腿脚模块(1 )连接，电机二 (9 )与木偶的腿脚模块(1 )固定连接并与电控模块电连接。4.根据权利要求1所述的一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶，其特征在于:所述电控模块包括:控制器(14)、电池(13)、充电接口(12)、姿态传感器(15)、无线遥控模块(16);无线遥控模块(16)包括无线接收器和遥控器，所述的控制器(14)与姿态传感器(15)、上限位传感器(2.22)和下限位传感器(2.23)、电机一(2.17)、电机二(9)、无线遥控模块(16)的无线接收器、电池(13)、电连接并固定安装在木偶本体(10)上;充电接口(12)与电池(13)电连接并固定安装在木偶本体(10)上、所述的姿态传感器(15)包括陀螺仪和/或重力加速度传感器，所述遥控器包括无线发射器、屏幕、开机按键、关机按键、站立按键、自动行驶按键、前进按键、后退按键、左转按键、右转按键、加速按键和/或减速按键，所述按键为机械式、触摸式和/或触摸屏;所述无线接收器和无线发射器的无线信号为红外、超声波、蓝牙和/或射频。5.根据权利要求1所述的一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶，其特征在于:还包括木偶头(5)，起到装饰作用。6.根据权利要求1所述的一种基于电动独轮车的展翅式平衡木偶，其特征在于:所述控制器(14)通过以下步骤实现控制功能: 步骤一，初始化检测及设置，包括检测上限位传感器(2.22)和下限位传感器(2.23)是否正常，检测姿态传感器(15)的值是否正常，若不正常，报警;若正常，调整平衡木偶姿态直立，使电动独轮车平衡站立进入步骤二； 步骤二:等待遥控器发来的信息，处理遥控器发来的信息内容； 步骤三:若遥控器发来的信息内容为前进，则控制器(14)控制电机二 (9)使平衡木偶前倾;若遥控器发来的信息内容为后退，则控制器(14)控制电机二 (9)使平衡木偶后倾;若遥控器发来的信息内容为站立，则控制器(14)控制平衡模块使平衡木偶保持直立;若遥控器发来的信息内容为左转，则控制器(14)控制电机一(2.17)使左平衡块(2.16)向左移动;若遥控器发来的信息内容为右转，则控制器(14)控制电机一 (2.17)使左平衡块(2.16)向右移动;若遥控器发来的信息内容为加速，则控制器(14)控制电机二 (9)增大木偶本体(3)前倾或后倾角度使电动独轮车加速运动;若遥控器发来的信息内容为减速，则控制器(14)控制电机二 (9)减小木偶本体(3)前倾或后倾角度使电动独轮车减速运动;若遥控器发来的信息内容为自动行驶，则控制器(14)控制电机一(2.17)和电机二(9)调节平衡木偶使电动独轮车进行左转，右转，前进，后退然站立动作； 步骤四:检测姿态传感器的值是否正常，若正常返回步骤二，若不正常，表明电动独轮车摔倒，进行报警并进入步骤五； 步骤五，继续检测姿态传感器的值是否正常，若不正常，表明电动独轮车摔倒，进行报警，返回步骤五，若正常返回步骤一。
【文档编号】G05D1/02GK106054891SQ201610510044
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月3日
【发明人】段琳, 张彦会
【申请人】柳州惠林科技有限责任公司