一种机电陀螺平衡独轮车制造技术

本发明专利技术提供了一种机电陀螺平衡独轮车，其包括内置有第一电机的车轮、设置在所述车轮外侧的外壳以及分别设置在所述外壳两侧的空心踏板，所述踏板内设有机电陀螺组件，所述机电陀螺组件包括第二电机和在所述第二电机驱动下高速旋转以在水平面内产生扭矩的转子。本发明专利技术结构简单，能够在不需要任何外加辅助力量的情况下，使初学者能够快速上车，并且随着使用时间的延长依然能够很好地在左右方向上实现自平衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动独轮车
，尤其涉及一种机电陀螺平衡独轮车。
技术介绍
电动独轮车是一种依靠电力驱动及自我平衡能力控制的代步工具。在社会飞速发展的今天，交通拥堵在很多大中城市也成了普遍现象，一款时尚、便捷的电动独轮车，让人们享受到穿梭于闹市的轻松与快乐以及上下班的快捷。电动独轮车是新一代的节能、环保、便携的代步工具。充电3-4小时，可以行驶15-30千米，短途代步非常方便，可以代替公交和地铁。电动独轮车体形小巧、携带方便，可以直接放进汽车的后备箱，提到家里或是办公室。在环境污染日益严重的背景下，电动独轮车作为一种新型环保的代步工具，宣传绿行出行、低碳环保的生活理念。现有的电动独轮车大多是通过陀螺仪(陀螺仪，是指用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置，是电子陀螺仪)进行前后稳定的，其不能实现左右方向的平衡，在运行过程中只有通过控制身体来保持左右平衡，这对于初学者而言十分不易掌控。为了解决左右方向平衡的问题，市面上出现了这样一种电动独轮车：其包括车轮、机架以及设置在机架下端左右两侧的脚踏板，在机架内还设有位于车轮正上方的飞轮、第一电机、第二电机、第一陀螺仪、第二陀螺仪、第一加速度计、第二加速度计和控制器，第一电机驱动车轮转动，第二电机驱动飞轮转动，第一陀螺仪和第一加速度计设置在飞轮的左侧，第二陀螺仪和第二加速度计设置在飞轮的右侧，第一陀螺仪、第二陀螺仪、第一加速度计和第二加速度计均用于测量飞轮的角度，然后控制器根据检测到的角度来控制飞轮旋转以实现左右平衡。上述电动独轮车虽然能在一定程度上实现左右平衡，但仍存在以下缺陷：首先，该种独轮车结构复杂，需要设置的陀螺仪和加速度计的数量多，增加了控制器的运算负担，为了能准确计算和控制车轮以及飞轮的运转，对控制器的性能也不得不提出较高要求，而性能越好的控制器价格也越贵，因此无形之中增加了产品成本。更重要的是，该种独轮车通过设置在车轮正上方的飞轮来控制左右平衡，其前提是飞轮的重心需与车轮的重心保持在同一条直线上才能很好的控制，但是在实际使用过程中，产品结构会随着时间的延长出现松动，根本无法做到飞轮始终保持在车轮的正上方。因此，随着使用时间的不断加长，独轮车的左右平衡功能会逐渐降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机电陀螺平衡独轮车，其结构简单，能够在不需要任何外加辅助力量的情况下，使初学者能够快速上车，并且随着使用时间的延长依然能够很好地在左右方向上实现自平衡。为实现上述目的，本专利技术特采用以下技术方案：一种机电陀螺平衡独轮车，包括内置有第一电机的车轮、设置在车轮外侧的外壳以及分别设置在外壳两侧的空心踏板，踏板内设有机电陀螺组件，机电陀螺组件包括第二电机和在第二电机驱动下高速旋转以在水平面内产生扭矩的转子。在本专利技术较佳的实施例中，上述转子为盘状的金属构件，第二电机内嵌在转子的轴心处。在本专利技术较佳的实施例中，上述外壳包括对称设置的两块半壳体，由两块半壳体限定出的第一腔体内容纳有车轮。在本专利技术较佳的实施例中，上述半壳体包括主壳体和设置在主壳体的远离车轮的一侧的盖板，主壳体和盖板限定出的第二腔体内设有电池组和控制板。在本专利技术较佳的实施例中，两块上述主壳体在各自顶部分别设有彼此
对应的通孔。在本专利技术较佳的实施例中，上述盖板的外表面设有护腿垫。在本专利技术较佳的实施例中，上述机电陀螺平衡独轮车还包括沿外壳周向依次设置在两个主壳体之间的刹车灯、充电接口、开关、USB接口和照明灯。在本专利技术较佳的实施例中，上述机电陀螺平衡独轮车还包括拉杆，拉杆与外壳连接。在本专利技术较佳的实施例中，上述车轮还包括设置在第一电机轴心的支撑轴，支撑轴从第一电机的表面向车轮的两侧延伸凸出。在本专利技术较佳的实施例中，上述支撑轴的两端分别设有L形连接件，L形连接件将外壳和踏板连接固定至支撑轴的两端。本专利技术的有益技术效果：本专利技术的机电陀螺平衡独轮车通过设置在空心踏板内的机电陀螺组件来实现独轮车在运行过程中前后左右方向上的全方位自平衡。本专利技术的陀螺组件包括第二电机以及在第二电机驱动下高速旋转以在水平面内产生扭矩的转子，由于陀螺效应，转子在高速旋转过程中在其所处水平面内沿各个方向，包括独轮车的前后左右方向，均产生扭矩，从而维持独轮车车体前后左右方向的平衡。本专利技术的独轮车不需要使用者通过控制身体来调整左右方向上的平衡，只需要使用者通过控制身体重心来调节车体的运动方向以及运行速度即可，而且本专利技术的机电陀螺平衡独轮车结构简单，易控制。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，
在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术的机电陀螺平衡独轮车的结构爆炸图；图2是本专利技术的机电陀螺平衡独轮车的立体图；图3是本专利技术的机电陀螺平衡独轮车的剖视图；图4是本专利技术的机电陀螺平衡独轮车在运行过程中所受力的分布图，由于质量相同，因此图中仅用对应的加速度表示，图中α为机电陀螺平衡滑板车的倾斜角度，a为机电陀螺平衡滑板车的加速度，g为重力加速度，等于9.8m/s2。附图标记列表：机电陀螺平衡独轮车100；车轮101；外壳102；踏板103；机电陀螺组件104；控制板105；电池组106；刹车灯107；充电接口108；开关109；USB接口110；照明灯111；拉杆112；第一电机1011；充气轮胎1012；支撑轴1013；L形连接件1014；半壳体1021；主壳体1022；盖板1023；通孔1024；护腿垫1025；陀螺上支架1031；陀螺下支架1032；第二电机1041；转子1042。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机电陀螺平衡独轮车，其特征在于，包括内置有第一电机的车轮、设置在所述车轮外侧的外壳以及分别设置在所述外壳两侧的空心踏板，所述踏板内设有机电陀螺组件，所述机电陀螺组件包括第二电机和在所述第二电机驱动下高速旋转以在水平面内产生扭矩的转子。

【技术特征摘要】
1.一种机电陀螺平衡独轮车，其特征在于，包括内置有第一电机的车轮、设置在所述车轮外侧的外壳以及分别设置在所述外壳两侧的空心踏板，所述踏板内设有机电陀螺组件，所述机电陀螺组件包括第二电机和在所述第二电机驱动下高速旋转以在水平面内产生扭矩的转子。2.根据权利要求1所述的机电陀螺平衡独轮车，其特征在于，所述转子为盘状的金属构件，所述第二电机内嵌在所述转子的轴心处。3.根据权利要求2所述的机电陀螺平衡独轮车，其特征在于，所述外壳包括对称设置的两块半壳体，由两块所述半壳体限定出的第一腔体内容纳有所述车轮。4.根据权利要求3所述的机电陀螺平衡独轮车，其特征在于，所述半壳体包括主壳体和设置在所述主壳体的远离所述车轮的一侧的盖板，所述主壳体和所述盖板限定出的第二腔体内设有电池组和控制板。5.根据权利要求4所述的机电陀螺平衡独轮车，其特征在于，两块所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鸿贵，
申请(专利权)人：林鸿贵，
类型：发明
国别省市：广东;44