一种带有测速制动保护的电动平衡车的制作方法

1.本发明涉及电动平衡车技术领域，具体为一种带有测速制动保护的电动平衡车。


背景技术：

2.电动平衡车，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。
3.现有的电动平衡车存在的缺陷是：
4.1、专利文件cn205952174u，公开了一种用于电动平衡车的连接装置及用于拉货的电动平衡车，其中，所述电动平衡车包括车体和固定在所述车体上的车轮，所述车体为两个，两个所述车体通过转动机构连接，所述转动机构包括转轴，所述连接装置包括连接件、承接块和用于固定到所述转轴上的固定件，所述承接块一端通过第一销钉和固定件可拆卸固定，所述承接块另一端通过第二销钉和连接件一端可拆卸固定，所述连接件另一端用于固定连接到货架上。的电动平衡车通过连接装置可连接到货架上，从而可以在货架上放置货物，从而方便运输货物。电动平衡车实现了多功能，不仅方便用户拉货，而且方便用户使用，但是上述公开文件中的电动平衡车内部缺少测速结构，以及制动结构，造成装置移动速度过快容易对使用者造成伤害；
5.2、专利文件cn208993840u，公开了一种电动平衡车，其包括车轮、车架机构及支撑机构。车架机构与车轮连接，车轮能够相对于车架机构转动。支撑机构包括支撑架和支撑轮，支撑架的一端与车架机构连接，支撑架的另一端沿着电动平衡车的长度方向朝电动平衡车的前部延伸，并突出于车轮，支撑轮安装于支撑架的另一端，支撑轮的下周缘高于车轮的下周缘，当电动平衡车相对于地面水平行驶时，支撑轮与地面不接触，当电动平衡车朝电动平衡车的前方发生倾斜时，支撑轮能够与水平面接触，以支撑电动平衡车，但是上述公开文件中的电动平衡车缺少组装结构，不方便使用者对装置进行组装；
6.3、专利文件cn205707040u，提供了一种具有机械臂的电动平衡车，包括具有平衡车控制电路和平衡车内置电源的电动平衡车，所述的平衡车控制电路与平衡车内置电源相连，所述的电动平衡车上设有至少一个机械臂，所述的机械臂通过可拆卸结构与电动平衡车相连，所述的机械臂的机械臂控制电路通过无线通讯方式和/或有线通讯方式与平衡车控制电路相连并实现信号交换，所述的机械臂由机械臂内置电源供电和/或所述的机械臂由平衡车内置电源供电。优点在于：结构简单合理，能将机械臂可拆卸设置在电动平衡车上，使得电动平衡车不仅仅局限于骑行功能，功能新颖，具有显示和摄像功能，但是上述公开文件中的电动平衡车的支撑结构比较简单，一些人无法掌握平衡容易发生摔倒的情况；
7.4、专利文件cn216580833u，公开了一种可单脚操控的两轮电动平衡车，所述可单脚操控的两轮电动平衡车包括：第一车轮，具有第一电机；第二车轮，具有第二电机；第一踏板；第二踏板；控制器；其中，所述第一踏板和/或所述第二踏板上设有与所述控制器电连接的直行传感器；其中，所述两轮电动平衡车具有单脚操控模式，在单脚操控模式下，所述控
制器仅根据某一直行传感器的信息控制所述第一电机和第二电机同步，使所述两轮电动平衡车直行。的两轮电动平衡车的有益效果是：实现单脚操控，但是上述公开文件中的电动平衡车使用者定位结构，无法实现跟随的功能。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种带有测速制动保护的电动平衡车，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有测速制动保护的电动平衡车，包括支撑台和伸缩杆，所述支撑台的底部安装有支撑箱，所述支撑箱的两侧安装有支撑壁，所述支撑壁的内侧安装有支撑环，所述支撑环的内侧安装有轴承环，所述支撑环的外壁贯穿安装有伸缩杆，且伸缩杆位于支撑壁的内侧，所述伸缩杆的输出端安装有刹车片，且刹车片位于两组轴承环之间；
10.所述支撑台的底部对称安装有支撑架，支撑架的底部安装在支撑箱的内侧，所述支撑架的内侧安装有控制电机，所述控制电机的输出端安装有轴承杆，所述轴承杆的外侧安装有耐磨环，耐磨环位于刹车片的内侧。
11.优选的，所述支撑环的一侧安装有套环，所述套环的内侧安装有测速传感器。
12.优选的，所述轴承杆的外侧安装有磁感元件，磁感元件位于耐磨环的一侧，磁感元件与测速传感器的对应，所述轴承杆的一端安装有前移动轮。
13.优选的，所述支撑台的底部安装有安装架，所述安装架的内侧安装有控制器，所述安装架的内侧安装有信号定位器，信号定位器位于控制器的一侧，所述安装架的内侧安装有水平仪，水平仪位于控制器的另一侧。
14.优选的，所述刹车片由防滑材料组成，刹车片与耐磨环相对应，需要减速时，刹车片紧贴在耐磨环的外侧从而得到减速的效果；
15.所述测速传感器与磁感元件对应，在磁感元件经过测速传感器下方时，会产生电流的变化，通过电流产生的速度，从而推算出磁感元件旋转的圈数，从而推测出装置的速度。
16.优选的，所述支撑箱的内侧底壁安装有固定架，固定架位于两组支撑架之间，所述固定架的顶部安装有蓄电池。
17.优选的，所述支撑台的正面安装有雷达传感器，所述支撑台的顶部安装有支撑座，所述支撑座的内侧活动安装有连接头，所述连接头的顶部安装有推杆，所述推杆的顶端两侧活动安装有控制把手，所述支撑台的顶部安装有两组对称排列的摄像头，摄像头位于支撑座的两侧。
18.优选的，所述支撑台的背面安装有卡槽，所述卡槽的内侧嵌合安装有嵌合板，所述卡槽的内侧贯穿安装有连接杆，连接杆贯穿卡槽和嵌合板的内侧，所述嵌合板的后端安装有踏板，所述踏板的顶部安装有防滑垫，所述踏板的底部安装有两组轴承座，两组所述轴承座的内侧活动安装有后移动轮。
19.优选的，该电动平衡车的工作步骤如下：
20.s1、使用者可以脚踩在支撑台的上方，使用者手抓握住两组控制把手，在踏在支撑台的顶部后，由水平仪对支撑台的倾斜角度进行检测，然后水平仪将检测到的数据传输给
控制器，通过控制器控制控制电机运行，由支撑架、控制电机，轴承杆和前移动轮配合，调整装置角度，平稳装置角度；
21.s2、使用者通过旋转控制把手幅度控制两组前移动轮的转速，在移动装置时，控制电机运行带动输出端的轴承杆进行转动，轴承杆转动带动一端的前移动轮进行旋转，前移动轮转动带动装置进行移动，轴承杆转动的过程中带动外侧的磁感元件进行转动，磁感元件转动的过程中经过测速传感器的下方的过程中，会产生电流的变化，磁感元件将检测的电流传输给控制器，控制器通过电流产生的速度，从而推算出磁感元件旋转的圈数，从而推测出装置的速度，使用者预先通过控制器预先设定最高速度，在监测到速度超出指定数值时，控制器控制伸缩杆伸长带动输出端的刹车片向前移动，刹车片紧贴在耐磨环的外侧，通过伸缩杆伸长增加刹车片和耐磨环之间的摩擦力，达到减速的效果，同时控制控制电机将输出速度，保证装置的移动速度处于安全范围；
22.s3、有些人无法平稳的站在支撑台的上方时，使用者将踏板上的嵌合板插入到卡槽的内部，然后将连接杆贯穿卡槽和嵌合板的内侧，提高装置连接的紧密性，方便使用者对装置进行组装，在支撑台的后方安装踏板和后移动轮，增加了装置的支撑结构，使得装置更加平稳，方便使用者平稳的踩在踏板的上方，防止使用者出现踩踏不稳定发生倾倒的情况；
23.s4、使用者需要装置跟随移动时，使用者通过手机信号与信号定位器连接，通过信号定位器接收手机传输的信号，而确定使用者的位置，同时雷达传感器运行对前方发出雷达信号，感应前方是否有障碍物，摄像头运行对前方进行图像采集，确定使用者位置，以及再次确定是否有障碍物，有障碍物时控制装置调整角度，及时避让；
24.s5、使用者需要转向时，通过两组控制把手旋转不同角度，从而控制两组控制电机输出的速度，通过两组前移动轮的不同转速，实现转弯的操作。
25.在所述步骤s1中，还包括如下步骤：
26.s11、支撑箱的内部安装固定架，固定架对顶部的蓄电池进行固定，由蓄电池储存电力为设备的运行提供电源，保证设备的续航能力。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.1、本发明通过安装有磁感元件和测速传感器，轴承杆转动的过程中带动外侧的磁感元件进行转动，磁感元件转动的过程中经过测速传感器的下方的过程中，会产生电流的变化，磁感元件将检测的电流传输给控制器，控制器通过电流产生的速度，从而推算出磁感元件旋转的圈数，从而推测出装置的速度，使用者预先通过控制器预先设定最高速度，在监测到速度超出指定数值时，控制器控制伸缩杆伸长带动输出端的刹车片向前移动，刹车片紧贴在耐磨环的外侧，通过伸缩杆伸长增加刹车片和耐磨环之间的摩擦力，达到减速的效果，同时控制控制电机将输出速度，保证装置的移动速度处于安全范围。
29.2、本发明通过安装有连接杆、卡槽和嵌合板，将踏板上的嵌合板插入到卡槽的内部，然后将连接杆贯穿卡槽和嵌合板的内侧，提高装置连接的紧密性，方便使用者对装置进行组装。
30.3、本发明通过安装有踏板和后移动轮，踏板的底部轴承座与后移动轮连接，在支撑台的后方安装踏板后，使得前移动轮和后移动轮配合，正大了装置与地面的接触面积，增加了装置的支撑结构，使得装置更加平稳，方便使用者平稳的踩在踏板的上方，防止使用者出现踩踏不稳定发生倾倒的情况。
31.4、本发明通过安装有信号定位器、雷达传感器和摄像头，通过手机信号与信号定位器连接，通过信号定位器接收手机传输的信号，而确定使用者的位置，同时雷达传感器运行对前方发出雷达信号，感应前方是否有障碍物，摄像头运行对前方进行图像采集，确定使用者位置，以及再次确定是否有障碍物，有障碍物时控制装置调整角度，及时避让，实现装置的自动跟随功能。
附图说明
32.图1为本发明的整体结构示意图；
33.图2为本发明的支撑箱结构示意图；
34.图3为本发明的踏板结构示意图；
35.图4为本发明的支撑台结构示意图；
36.图5为本发明的支撑环结构示意图；
37.图6为本发明的控制电机结构示意图；
38.图7为本发明的推杆结构示意图；
39.图8为本发明的测速制动保护流程图。
40.图中：1、支撑台；2、安装架；3、控制器；4、信号定位器；5、支撑箱；6、支撑壁；7、固定架；8、蓄电池；9、支撑环；10、轴承环；11、伸缩杆；12、刹车片；13、套环；14、测速传感器；15、支撑架；16、控制电机；17、轴承杆；18、耐磨环；19、前移动轮；20、雷达传感器；21、支撑座；22、摄像头；23、连接头；24、推杆；25、控制把手；26、踏板；27、防滑垫；28、轴承座；29、后移动轮；30、嵌合板；31、卡槽；32、连接杆；33、水平仪；34、磁感元件。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，本发明提供的一种实施例：一种带有测速制动保护的电动平衡车，包括支撑台1和伸缩杆11，所述支撑台1的底部安装有支撑箱5，所述支撑箱5的两侧安装有支撑壁6，支撑台1对底部的支撑箱5和支撑壁6进行固定，保
证装置结构的稳固，所述支撑壁6的内侧安装有支撑环9，所述支撑环9的内侧安装有轴承环10，所述支撑环9的外壁贯穿安装有伸缩杆11，且伸缩杆11位于支撑壁6的内侧，所述伸缩杆11的输出端安装有刹车片12，且刹车片12位于两组轴承环10之间，所述支撑台1的底部对称安装有支撑架15，支撑架15的底部安装在支撑箱5的内侧，所述支撑架15的内侧安装有控制电机16，所述控制电机16的输出端安装有轴承杆17，所述轴承杆17的外侧安装有耐磨环18，耐磨环18位于刹车片12的内侧，支撑台1和支撑箱5对内侧的支撑架15进行固定，保证支撑架15的稳定性，方便支撑架15对内侧的控制电机16进行固定，保证控制电机16可以平稳运行，控制电机16输出端轴承杆17贯穿轴承环10的内侧，支撑壁6对内侧的支撑环9进行固定，支撑环9对内侧的轴承环10进行支撑，轴承环10对内侧的轴承杆17限位支撑，在需要设备移动时，控制电机16运行带动输出端的轴承杆17进行转动，轴承杆17转动带动一端的前移动轮19进行旋转，前移动轮19转动带动装置进行移动，同时带动外侧的耐磨环18进行转动，支撑环9对外侧的伸缩杆11固定，在需要减速时，伸缩杆11伸长带动输出端的刹车片12向前移动，刹车片12紧贴在耐磨环18的外侧，通过伸缩杆11伸长增加刹车片12和耐磨环18之间的摩擦力，达到减速的效果。
45.所述支撑环9的一侧安装有套环13，所述套环13的内侧安装有测速传感器14，所述轴承杆17的外侧安装有磁感元件34，磁感元件34位于耐磨环18的一侧，磁感元件34与测速传感器14的对应，所述轴承杆17的一端安装有前移动轮19，支撑环9对套环13进行固定，保证套环13的稳定，套环13对内侧的测速传感器14支撑，同时对轴承杆17限位支撑，保证轴承杆17可以平稳转动，在轴承杆17转动的过程中带动外侧的磁感元件34进行转动，磁感元件34转动的过程中经过测速传感器14的下方的过程中，会产生电流的变化，磁感元件34将检测的电流传输给控制器3，控制器3通过电流产生的速度，从而推算出磁感元件34旋转的圈数，从而推测出装置的速度，使用者预先通过控制器3预先设定最高速度，在监测到速度超出指定数值时，控制器3控制伸缩杆11伸长带动输出端的刹车片12向前移动实现刹车减速。
46.所述支撑台1的底部安装有安装架2，所述安装架2的内侧安装有控制器3，所述安装架2的内侧安装有信号定位器4，信号定位器4位于控制器3的一侧，所述安装架2的内侧安装有水平仪33，水平仪33位于控制器3的另一侧，支撑台1对安装架2进行固定，保证安装架2的稳定，安装架2对控制器3支撑，由控制器3控制装置的运行，信号定位器4通过与手机信号连接，确定使用者位置，水平仪33用于检测支撑台1的倾斜角度，检测装置角度是否都会要求。
47.所述支撑箱5的内侧底壁安装有固定架7，固定架7位于两组支撑架15之间，所述固定架7的顶部安装有蓄电池8，支撑箱5对固定架7进行固定，保证固定架7的稳定，方便固定架7对蓄电池8进行固定，蓄电池8储存电力，为设备的运行提高电能。
48.所述支撑台1的正面安装有雷达传感器20，所述支撑台1的顶部安装有两组对称排列的摄像头22，摄像头22位于支撑座21的两侧，雷达传感器20运行对前方发出雷达信号，感应前方是否有障碍物，摄像头22运行对前方进行图像采集，确定使用者位置，以及再次确定是否有障碍物，有障碍物时控制装置调整角度，及时避让，所述支撑台1的顶部安装有支撑座21，所述支撑座21的内侧活动安装有连接头23，所述连接头23的顶部安装有推杆24，所述推杆24的顶端两侧活动安装有控制把手25，支撑台1对顶部支撑座21支撑，支撑座21对顶部的连接头23连接，连接头23在支撑座21的内侧调整角度，方便使用者在不使用设备时，折叠
装置，使用者通过控制把手25控制装置的移动速度有转弯角度。
49.所述支撑台1的背面安装有卡槽31，所述卡槽31的内侧嵌合安装有嵌合板30，所述卡槽31的内侧贯穿安装有连接杆32，连接杆32贯穿卡槽31和嵌合板30的内侧，所述嵌合板30的后端安装有踏板26，所述踏板26的顶部安装有防滑垫27，所述踏板26的底部安装有两组轴承座28，两组所述轴承座28的内侧活动安装有后移动轮29，支撑台1对卡槽31进行固定，保证卡槽31的稳定，使用者将踏板26上的嵌合板30插入到卡槽31的内部，然后将连接杆32贯穿卡槽31和嵌合板30的内侧，提高装置连接的紧密性，方便使用者对装置进行组装，在支撑台1的后方安装踏板26和后移动轮29，增加了装置的支撑结构，使得装置更加平稳，方便使用者平稳的踩在踏板26的上方，防止使用者出现踩踏不稳定发生倾倒的情况，防滑垫27可以增加装置与使用者之间的摩擦力。
50.进一步，所述刹车片12由防滑材料组成，刹车片12与耐磨环18相对应，需要减速时，刹车片12紧贴在耐磨环18的外侧从而得到减速的效果；
51.所述测速传感器14与磁感元件34对应，在磁感元件34经过测速传感器14下方时，会产生电流的变化，通过电流产生的速度，从而推算出磁感元件34旋转的圈数，从而推测出装置的速度。
52.进一步，该电动平衡车的工作步骤如下：
53.s1、使用者可以脚踩在支撑台1的上方，使用者手抓握住两组控制把手25，在踏在支撑台1的顶部后，由水平仪33对支撑台1的倾斜角度进行检测，然后水平仪33将检测到的数据传输给控制器3，通过控制器3控制控制电机16运行，由支撑架15、控制电机16，轴承杆17和前移动轮19配合，调整装置角度，平稳装置角度；
54.s2、使用者通过旋转控制把手25幅度控制两组前移动轮19的转速，在移动装置时，控制电机16运行带动输出端的轴承杆17进行转动，轴承杆17转动带动一端的前移动轮19进行旋转，前移动轮19转动带动装置进行移动，轴承杆17转动的过程中带动外侧的磁感元件34进行转动，磁感元件34转动的过程中经过测速传感器14的下方的过程中，会产生电流的变化，磁感元件34将检测的电流传输给控制器3，控制器3通过电流产生的速度，从而推算出磁感元件34旋转的圈数，从而推测出装置的速度，使用者预先通过控制器3预先设定最高速度，在监测到速度超出指定数值时，控制器3控制伸缩杆11伸长带动输出端的刹车片12向前移动，刹车片12紧贴在耐磨环18的外侧，通过伸缩杆11伸长增加刹车片12和耐磨环18之间的摩擦力，达到减速的效果，同时控制控制电机16将输出速度，保证装置的移动速度处于安全范围；
55.s3、有些人无法平稳的站在支撑台1的上方时，使用者将踏板26上的嵌合板30插入到卡槽31的内部，然后将连接杆32贯穿卡槽31和嵌合板30的内侧，提高装置连接的紧密性，方便使用者对装置进行组装，在支撑台1的后方安装踏板26和后移动轮29，增加了装置的支撑结构，使得装置更加平稳，方便使用者平稳的踩在踏板26的上方，防止使用者出现踩踏不稳定发生倾倒的情况；
56.s4、使用者需要装置跟随移动时，使用者通过手机信号与信号定位器4连接，通过信号定位器4接收手机传输的信号，而确定使用者的位置，同时雷达传感器20运行对前方发出雷达信号，感应前方是否有障碍物，摄像头22运行对前方进行图像采集，确定使用者位置，以及再次确定是否有障碍物，有障碍物时控制装置调整角度，及时避让；
57.s5、使用者需要转向时，通过两组控制把手25旋转不同角度，从而控制两组控制电机16输出的速度，通过两组前移动轮19的不同转速，实现转弯的操作。
58.在所述步骤s1中，还包括如下步骤：
59.s11、支撑箱5的内部安装固定架7，固定架7对顶部的蓄电池8进行固定，由蓄电池8储存电力为设备的运行提供电源，保证设备的续航能力。
60.工作原理：使用者可以脚踩在支撑台1的上方，使用者手抓握住两组控制把手25，在踏在支撑台1的顶部后，由水平仪33对支撑台1的倾斜角度进行检测，然后水平仪33将检测到的数据传输给控制器3，通过控制器3控制控制电机16运行，由支撑架15、控制电机16，轴承杆17和前移动轮19配合，调整装置角度，平稳装置角度，使用者通过旋转控制把手25幅度控制两组前移动轮19的转速，在移动装置时，控制电机16运行带动输出端的轴承杆17进行转动，轴承杆17转动带动一端的前移动轮19进行旋转，前移动轮19转动带动装置进行移动，轴承杆17转动的过程中带动外侧的磁感元件34进行转动，磁感元件34转动的过程中经过测速传感器14的下方的过程中，会产生电流的变化，磁感元件34将检测的电流传输给控制器3，控制器3通过电流产生的速度，从而推算出磁感元件34旋转的圈数，从而推测出装置的速度，使用者预先通过控制器3预先设定最高速度，在监测到速度超出指定数值时，控制器3控制伸缩杆11伸长带动输出端的刹车片12向前移动，刹车片12紧贴在耐磨环18的外侧，通过伸缩杆11伸长增加刹车片12和耐磨环18之间的摩擦力，达到减速的效果，同时控制控制电机16将输出速度，保证装置的移动速度处于安全范围，有些人无法平稳的站在支撑台1的上方时，使用者将踏板26上的嵌合板30插入到卡槽31的内部，然后将连接杆32贯穿卡槽31和嵌合板30的内侧，提高装置连接的紧密性，方便使用者对装置进行组装，在支撑台1的后方安装踏板26和后移动轮29，增加了装置的支撑结构，使得装置更加平稳，方便使用者平稳的踩在踏板26的上方，防止使用者出现踩踏不稳定发生倾倒的情况，使用者需要装置跟随移动时，使用者通过手机信号与信号定位器4连接，通过信号定位器4接收手机传输的信号，而确定使用者的位置，同时雷达传感器20运行对前方发出雷达信号，感应前方是否有障碍物，摄像头22运行对前方进行图像采集，确定使用者位置，以及再次确定是否有障碍物，有障碍物时控制装置调整角度，及时避让，使用者需要转向时，通过两组控制把手25旋转不同角度，从而控制两组控制电机16输出的速度，通过两组前移动轮19的不同转速，实现转弯的操作。
61.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。