二轮动力机车平衡保护系统的制作方法

本发明涉及二轮动力机车平衡保护系统。

背景技术：

由于目前城市交通普遍存在堵塞问题，所以对于大多数人而言，二轮动力机车(包括摩托车和电动车)是城市居民的主要交通工具。现有技术中的二轮动力机车普遍存在平稳性较差的问题，在道路湿滑状态下容易造成倾倒，从而威胁骑车者的人身安全。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供一种能够有效提高平稳性的二轮动力机车平衡保护系统。

技术方案：本发明所述的二轮动力机车平衡保护系统，包括控制模块和制动装置，制动装置包括复位机构和通过三爪叉转轴安装于机车踏板底部的三爪叉，三爪叉包括两个相互平行的触地保护爪和位于两个触地保护爪之间的弹簧拉力爪，弹簧拉力爪与触地保护爪之间呈一夹角；弹簧拉力爪自由端连接一个三爪叉弹簧的一端，三爪叉弹簧的另一端固定在动力机车踏板底部，控制模块控制复位机构的工作，复位机构不工作时，弹簧拉力爪的自由端能够被固定，复位机构工作时，弹簧拉力爪能够在三爪叉弹簧的作用下旋转，使得触地保护爪也一起旋转，从而使触地保护爪着地。

进一步，所述复位机构包括设于动力机车踏板底部的直流自复位磁铁，直流自复位磁铁的线圈中穿过一个推杆，推杆两端伸出线圈外，其中，推杆一端设有限位块，推杆另一端套设有推杆弹簧且另一端端部设有磁性承托块，当推杆在线圈中移动时，推杆弹簧、限位块和磁性承托块都不会进入线圈内部；复位机构不工作时，控制模块控制直流自复位磁铁处于不通电状态，弹簧拉力爪的自由端搭在磁性承托块上。复位机构的工作机理为：假设弹簧拉力爪处于自由端搭在磁性承托块上的初始位置，如果给直流自复位磁铁通电，则磁性承托块被线圈吸引而朝着线圈方向移动，推杆也随之移动，从而压缩推杆弹簧，储存一定的弹性势能，此时由于磁性承托块的移动，导致弹簧拉力爪失去支撑，从而在三爪叉弹簧的拉动下旋转，最终使触地保护爪着地；如果给直流自复位磁铁断电，则推杆弹簧中储存的弹性势能释放出来，带动推杆和磁性承托块朝着反方向移动，移动至初始位置时停止。

进一步，还包括设于动力机车踏板底部的限位挡板，所述限位挡板能够使触地保护爪旋转到与动力机车踏板垂直的位置后停下。这样能够防止触地保护爪旋转过头，能够有效提高动力机车的平稳性。

进一步，还包括用于检测车身倾斜角度的角度检测器。这样能够有效检测车身的倾斜角度。

进一步，所述角度检测器包括固定在车身上的固定板，固定板中穿过固定板转轴，固定板转轴的一端与设在车身上的轴承相配合，固定板转轴的另一端固定连接摆杆，摆杆与固定板转轴相垂直，固定板上设有多个红外接收二极管，所有红外接收二极管的位置形成一个圆弧，摆杆上设有一个红外发射二极管；所述红外发射二极管和红外接收二极管均通过控制模块控制。角度检测器的工作机理为：当车身倾斜时，摆杆在重力的作用下和固定板转轴一起摆动，摆动过程中，红外发射二极管就会和不同的红外接收二极管对接上，从而能够通过控制模块采集到摆杆偏斜的角度，进一步得出车身倾斜的角度。

进一步，所述固定板上还设有与红外接收二极管数量相同的避光槽，一个避光槽中设有一个红外接收二极管，且所有避光槽都相分离。这样能够避免一个位置发射的红外线被多个接收管接收，能够有效提高角度检测的准确度。

进一步，所述固定板的形状为扇形，固定板转轴位于扇形圆心处，红外接收二极管沿着扇形的弧形边设置。

进一步，还包括平衡鞋套，所述平衡鞋套底部设有万向滚珠轮。这样当动力机车不平稳时，骑车者可以穿上平衡鞋套，将万向滚珠轮着地，从而实现二轮变四轮的平稳运行。

进一步，控制模块中存储骑车者首次穿上平衡鞋套时车身能够倾斜且不会摔倒的最大角度，在行车过程中，当车身倾斜角度超过所述最大角度时，控制模块控制复位机构工作。

进一步，控制模块还包括显示及报警单元，所述显示及报警单元显示角度检测器检测到的车身倾斜角度，当车身倾斜角度超过所述最大角度时，发出报警信号。

有益效果：本发明公开了一种二轮动力机车平衡保护系统，在动力机车踏板底部设置三爪叉，复位机构不工作时，弹簧拉力爪的自由端能够被固定，复位机构工作时，弹簧拉力爪能够在三爪叉弹簧的作用下旋转，带动触地保护爪也一起旋转，从而使触地保护爪着地，触地保护爪着地后能够有效提高动力机车的平稳性。本发明结构简单，成本低。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中弹簧拉力爪位于初始位置时制动装置和限位挡板的主视图；

图2为本发明具体实施方式中弹簧拉力爪位于初始位置时制动装置和限位挡板的仰视图；

图3为本发明具体实施方式中触地保护爪着地时制动装置和限位挡板的左视图；

图4为本发明具体实施方式中固定板的结构图；

图5为图4的a-a向剖视图；

图6为本发明具体实施方式中角度检测器的结构图；

图7为本发明具体实施方式中平衡鞋套的结构图；

图8为本发明具体实施方式中控制模块的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图，对本发明的技术方案做进一步的介绍。

本具体实施方式公开了一种二轮动力机车平衡保护系统，包括控制模块、制动装置、角度检测器、平衡鞋套、第一限位挡板51和第二限位挡板52。制动装置包括三爪叉、三爪叉弹簧14和复位机构。

三爪叉包括三个爪，如图1、图2和图3所示，三个爪分别为第一触地保护爪11、第二触地保护爪12和位于两个触地保护爪中间的弹簧拉力爪13，两个触地保护爪相互平行，弹簧拉力爪13与两个触地保护爪之间呈一固定夹角，三爪叉转轴15穿过这三个爪并与这三个爪固定为一体，三爪叉转轴15设于动力机车踏板2底部，三爪叉弹簧14的一端固定在动力机车踏板2底部，三爪叉弹簧14的另一端固定在弹簧拉力爪13的自由端。

复位机构包括设于动力机车踏板2底部的直流自复位磁铁3，如图1和图2所示，直流自复位磁铁3的线圈31中穿过一个推杆，推杆两端伸出线圈31外，其中，推杆一端设有限位块42，推杆另一端套设有推杆弹簧41且另一端端部设有磁性承托块43，当推杆在线圈31中移动时，推杆弹簧41、限位块42和磁性承托块43都不会进入线圈31内部。弹簧拉力爪13的初始位置是直流自复位磁铁3处于不通电状态对应的静止位置，此时弹簧拉力爪13的自由端搭在磁性承托块43上。

复位机构的工作机理为：假设弹簧拉力爪13处于自由端搭在磁性承托块43上的初始位置，如果给直流自复位磁铁3通电，则磁性承托块43被线圈31吸引而朝着线圈31方向移动，推杆也随之移动，从而压缩推杆弹簧41，储存一定的弹性势能，此时由于磁性承托块43的移动，导致弹簧拉力爪13失去支撑，从而在三爪叉弹簧14的拉动下旋转，最终使第一触地保护爪11和第二触地保护爪12着地；如果给直流自复位磁铁3断电，则推杆弹簧41中储存的弹性势能释放出来，带动推杆和磁性承托块43朝着反方向移动，移动至初始位置时停止。

第一限位挡板51和第二限位挡板52均设于动力机车踏板2底部，如图1、图2和图3所示。其中，第一限位挡板51用于对第一触地保护爪11进行限位，以便使第一触地保护爪11在着地后能够停止旋转；第二限位挡板52用于对第二触地保护爪12进行限位，以便使第一触地保护爪12在着地后能够停止旋转。

角度检测器包括固定在车身上的固定板71，如图4所示，固定板71中穿过固定板转轴72，固定板转轴72的一端与设在车身上的固定板轴承77相配合。固定板转轴72的另一端固定连接摆杆73，如图6所示，摆杆73与固定板转轴72相垂直，固定板71上设有多个彼此相分离的避光槽76，如图4和图5所示，每个避光槽76中均设有一个红外接收二极管75，所有红外接收二极管75的位置形成一个圆弧，摆杆73上设有一个红外发射二极管74，如图6所示。红外发射二极管74和红外接收二极管75均通过控制模块控制。固定板71的形状为扇形，固定板转轴72位于扇形圆心处，红外接收二极管75沿着扇形的弧形边设置。

平衡鞋套如图7所示，包括鞋套本体61和设于鞋套本体61底部的万向滚珠轮62。

控制模块如图8所示，包括型号为pic16f877a的控制芯片p1和显示及报警单元81。红外发射二极管74采用二极管d11，红外接收二极管75采用11个二极管，即二极管d21、d22、d23、d24、d25、d26、d27、d28、d29、d210和d211。控制芯片p1控制线圈31的通断电，给二极管d11和二极管d21-d211供电，并采集二极管d21-d211接收到的信号。控制芯片p1还连接一个学习键s1，骑车者首次穿上平衡鞋套时，按下学习键s1，在行车的过程中，记录下车身能够倾斜且不会摔倒的最大角度。这样，在后续的行车过程中，当车身倾斜角度超过最大角度时，控制模块控制复位机构工作，给直流自复位磁铁3通电。显示及报警单元81显示角度检测器检测到的车身倾斜角度，当车身倾斜角度超过所述最大角度时，发出报警信号。