一种基于重力检测的四轮平衡车的制作方法

本实用新型涉及平衡车领域，特别涉及一种基于重力检测的四轮平衡车。

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基于重力检测的四轮平衡车，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：

一种基于重力检测的四轮平衡车，包括车体支撑架、控制模块、踏板模块、重力检测模块、驱动轮模块、随动轮模块；

所述控制模块、踏板模块、重力检测模块、驱动轮模块、随动轮模块机械设置于车体支撑架上；

所述控制模块用于控制所述四轮平衡车的行进及转向；

所述踏板模块用于支撑人体脚掌踩踏及提供所述四轮平衡车的行进及转向指示动作；

所述重力检测模块包括第一检测装置、第二检测装置，分别机械设置于踏板模块下方延四轮平衡车车体行进方向左右前方，在踩踏过程中以车体支撑架为重力检测支撑，用于分别检测踏板模块经踩踏产生的重力值；

所述驱动轮模块包括第一驱动轮、第二驱动轮，分别机械设置于所述车体支撑架下方延四轮平衡车行进方向左右前方，用于提供所述四轮平衡车行进及转向动力，所述第一驱动轮、第二驱动轮由电机驱动；

所述随动轮模块包括第一随动轮、第二随动轮，分别机械设置于所述车体支撑架下方延四轮平衡车行进方向左右后方；并分别对应设置于所述第一驱动轮、第二驱动轮后方；用于跟随驱动轮运动，对所述四轮平衡车起平衡作用；

所述四轮平衡车运动过程为：踏板模块检测到有操作人员在车体上，并踩踏踏板模块，第一检测装置及第二检测装置分别检测到踏板模块由于踩踏产生的重力值，并反馈给控制模块，控制模块根据设置分别控制第一驱动轮及第二驱动轮的行进及转向；

如果第一驱动轮与第二驱动轮速度相同则实现所述四轮平衡车行进，如果速度有差异则实现所述四轮平衡车的转向。

优选地，所述踏板模块为一个踏板平面。

优选地，所述踏板模块包括第一踏板、第二踏板，延所述四轮平衡车行进方向并列设置；所述第一检测装置、第二检测装置分别设置于第一踏板、第二踏板延四轮平衡车行进方向前端下方。

优选地，所述踏板模块还包括固定踏板，所述固定踏板位于踏板模块延所述四轮平衡车行进方向平面后端设置，用于适合于人体后脚掌踩踏；所述第一踏板、第二踏板与固定踏板接触侧机械连接，用于适合于人体前脚掌踩踏。

优选地，如果第一驱动轮与第二驱动轮速度相同则实现所述四轮平衡车行进，如果速度有差异则实现所述四轮平衡车的转向。

具体为：设定所述四轮平衡车驱动轮模块速度初始值；设定第踏板模块的初始位置；设定第一检测装置、第二检测装置的重力初始值；

第一检测装置、第二检测装置的重力值大于初始位置，则第一驱动轮、第二驱动轮动作，反之，踏板模块的重力值小于初始位置，则第一驱动轮、第二驱动轮不动作。

优选地，所述驱动轮通过动力轮支架与车体支撑架机械连接；

所述随动轮通过随动轮支架与车体支撑架机械连接。

优选地，所述第一检测装置、第二检测装置为重力传感器。

优选地，所述第一驱动轮、第二驱动轮由步进电机或伺服电机驱动。

优选地，所述第一随动轮、第二随动轮为万向轮。

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，且采用对踏板产生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为基于重力检测的四轮平衡车底面示意图；

图2为基于重力检测的四轮平衡车实施方式一示意图；

图3为基于重力检测的四轮平衡车实施方式二示意图；

图4为基于重力检测的四轮平衡车实施方式三示意图。

具体实施方式

实施方式一：

如图1、2所示一种基于重力检测的四轮平衡车，包括车体支撑架14、控制模块23、踏板模块11、重力检测模块、驱动轮模块、随动轮模块。

所述控制模块23、踏板模块11、重力检测模块21、驱动轮模块、随动轮模块机械设置于车体支撑架14上。

所述控制模块23用于控制所述四轮平衡车的行进及转向。

所述踏板模块11用于支撑人体脚掌踩踏及提供所述四轮平衡车的行进及转向指示动作。

所述重力检测模块包括第一重力检测装置（如图1所示21为其中一个重力检测装置）、第二重力检测装置，分别机械设置于踏板模块11下方延四轮平衡车车体行进方向左右前方，在踩踏过程中以车体支撑架14为重力检测支撑，一般设置于踏板模块11与车体支撑架14之间，以车体支撑架14为重力支撑平面，用于分别检测踏板模块11经踩踏产生的重力值。

所述驱动轮模块包括第一驱动轮12、第二驱动轮012，分别机械设置于所述车体支撑架下14方延四轮平衡车行进方向左右前方，用于提供所述四轮平衡车行进及转向动力，所述第一驱动轮12、第二驱动轮012由电机驱动，所述第一驱动轮12、第二驱动轮012通过驱动轮支架24与车体支撑架14机械连接。

优选地，所述第一驱动轮12、第二驱动轮012为伺服电机或步进电机，用于第一驱动轮12、第二驱动轮012的精确控制。

所述随动轮模块包括第一随动轮13、第二随动轮013，分别机械设置于所述车体支撑架14下方延四轮平衡车行进方向左右后方；并分别对应设置于所述第一驱动轮12、第二驱动轮012后方；用于跟随驱动轮运动，对所述四轮平衡车起平衡作用，所述第一随动轮13、第二随动轮013通过随动轮支架25与车体支撑架14机械连接。

优选地，所述第一随动轮13、第二随动轮013为万向轮。

所述踏板模块11为一个踏板平面；所述第一检测装置、第二检测装置与踏板平面机械连接设置。

所述四轮平衡车运动过程为：踏板模块11检测到有操作人员在车体上，并踩踏踏板模块11，第一检测装置及第二检测装置分别检测到踏板模块11由于踩踏产生的重力值，并反馈给控制模块23，控制模块23根据设置分别控制第一驱动轮12及第二驱动轮012的行进及转向。

如果第一驱动轮12与第二驱动轮012速度相同则实现所述四轮平衡车行进，如果速度有差异则实现所述四轮平衡车的转向。

优选地，设定所述四轮平衡车驱动轮模块速度初始值；设定第踏板模块11的初始位置；设定第一检测装置、第二检测装置的重力初始值。

第一检测装置、第二检测装置的重力值大于初始位置，则第一驱动轮12、第二驱动轮012动作，反之，踏板模块11的重力值小于初始位置，则第一驱动轮12、第二驱动轮012不动作。

实施方式二：

如图1、3所示，实施方式二与实施方式一的区别仅在于：所述踏板模块11分第一踏板31、第二踏板32，延所述四轮平衡车行进方向并列设置；所述第一检测装置、第二检测装置分别设置于第一踏板31、第二踏板32延四轮平衡车行进方向前端下方。

实施方式三：

如图1、4所示，实施方式三与实施方式二的区别仅在于：所述踏板模块还包括固定踏板33，所述固定踏板33位于踏板模块延所述四轮平衡车行进方向平面后端设置，用于适合于人体后脚掌踩踏；所述第一踏板31、第二踏板32与固定踏板33接触侧机械连接用于适合于人体前脚掌踩踏。

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，不能认定本使用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型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。