一种双轮自平衡车制造技术

本发明专利技术提供了一种双轮自平衡车，包括车架、车轮、蓄电装置、踏板装置、驱动机构、六轴惯性传感器、转向触发装置、无线通讯模块和控制器，车轮与驱动机构活动连接并设置在车架的两侧，蓄电装置固定安装在机架的底板上，踏板装置设置在车架的上顶面，控制器与车架固定连接并设置在车架的内部，无线通讯模块包括接收端和发射端，控制器的一侧设有六轴惯性传感器，控制器的另一侧设有无线通讯模块的接收端，无线通讯模块的发射端固定安装在转向触发装置上，转向触发装置与平衡车配对使用。本发明专利技术的平衡车运行平稳、控制可靠，能得到小车精确的倾角值和角速度值；还能实现精确定位控制。

A Double-Wheeled Self-Balancing Vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种双轮自平衡车
本专利技术涉及平衡车
，尤其涉及一种双轮自平衡车。
技术介绍
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，驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物，通常，双轮的平衡车主要包括左右两车体，连接左右两车体的转动机构，两个带有轮轴的轮毂电机、位于两个轮毂电机之间的踏板等。目前所涉及平衡车种类繁多，但大多存在以下问题。平衡车的陀螺仪和加速度传感器在传输信号中存在着极大的干扰，对控制器和执行机构的驱动存在着极大的误差，同时，在进行转向的过程中缺少相应的转向指示标识等，极易发生交通事故。另外，有的平衡车的踏板与车体固定连接与车体不存在相对位移，操控性不强。若是将踏板设置于下壳，而平衡车骨架或下壳均是在过障时容易遭受冲击的，一定程度上减少了踏板及其组件的使用寿命，且操控和安装维护不便。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足之一提供一种双轮自平衡车，本专利技术的平衡车克服了速度慢、收敛慢及随机性的特点。本专利技术的方案是：一种双轮自平衡车，包括车架、车轮、蓄电装置、踏板装置、驱动机构、六轴惯性传感器、转向触发装置、无线通讯模块和控制器，所述车轮与所述驱动机构活动连接并设置在所述车架的两侧，所述蓄电装置固定安装在所述机架的底板上，所述踏板装置设置在所述车架的上顶面，所述控制器与所述车架固定连接并设置在所述车架的内部，所述无线通讯模块包括接收端和发射端，所述控制器的一侧设有所述六轴惯性传感器，所述控制器的另一侧设有无线通讯模块的接收端，所述无线通讯模块的发射端固定安装在所述转向触发装置上，所述转向触发装置与平衡车配对使用。可选的，所述蓄电装置包括若干个蓄电池、充电装换装置、充电口、充电指示装置和放电转换装置，各个所述蓄电池放置在所述车架的底角，各个所述蓄电池外均设有U型的固定装置，所述固定装置与各个所述蓄电池嵌套并固定连接在所述机架的底板上，各个所述蓄电池包括输入端和输出端，所述充电转换装置与所述输入端连接，所述放电转换装置与所述输出端连接，所述充电口与所述充电转换装置连接。可选的，所述脚踏板装置包括一组角踏板、若干个方向传感器、称重传感器和若干个防滑垫条，各个所述防滑垫条等间距排列在所述车架的上顶面，各个所述方向传感器放置设置在所述将踏板装置的防滑垫条的正下方，所述称重传感器设置在所述脚踏板的中部。可选的，所述车架的上顶面上的中部设有电量指示灯，所述电量指示灯设有五档电量指示灯。可选的，所述六轴惯性传感器内置有数字运动处理器、加速度计和陀螺仪，所述数字运动处理器分别与所述加速度计和所述陀螺仪连接。可选的，所述机架包括上顶板、底板、左护板、右护板、前护板和后护板，所述上顶板和所述底板平行设置，所述左护板、右护板、前护板、后护板分别与上顶板、底板垂直固定连接，所述机架的前护板和后护板均设有一组导向灯，所述导向灯对称设置在所述前护板、所述后护板上。可选的，所述转向触发装置包括护脖带、若干个压阻式压力传感器、电源、无线通讯器的发射端和充电接口，所述护脖带呈长条状且所述护脖带上设有锁扣，所述电源设置在所述护脖带的中部，所述电源的四周等间距设有各个所述压阻式压力传感器，所述护脖带内还设有所述无线通讯器的发射端，各个所述压阻式压力传感器和所述无线通讯器的发射端分别与所述电源连接。可选的，各个所述压阻式压力传感器与所述无线通讯器的发射端连接并能进行数据的传输。可选的，所述车架上顶板的两侧分别设有防撞护栏，所述防撞护栏朝向所述车轮的方向弯曲，所述防撞护栏的正下方设有挡泥板，所述挡泥板固定连接在所述车架上，所述挡泥板与所述车轮的弧度相对应并设置在所述车轮的正上方。可选的，所述控制器分别与所述驱动机构、所述蓄电装置、所述踏板装置、所述六轴惯性传感器和所述无线通讯模块的接收端连接。本专利技术所取得的有益效果是：通过采用六轴惯性传感器中的加速度计和陀螺仪中对车身姿态的调整，保证平衡车的平稳运行、可靠控制；同时，加速度计采用平滑的滤波去噪，再配合控制器的控制能够得到很好的静态角度；平衡车还克服了速度慢、收敛慢及随机性，能够得到精确的小车倾角值和角速度值；通过使用变频电机实现精确运行控制，能够确定最优路径。附图说明从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。图1为本专利技术的平衡车的爆炸图。图2为本专利技术的平衡车的结构示意图。图3为本专利技术的平衡车的俯视图。图4为本专利技术的所述转向触发装置的结构示意图。图5为本专利技术的校正算法的方框图。具体实施方式为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本专利技术的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。实施例一：如图1-5所示，一种双轮自平衡车，包括车架12、车轮2、蓄电装置13、踏板装置3、驱动机构8、六轴惯性传感器11、转向触发装置、无线通讯模块15和控制器14，所述车轮2与所述驱动机构8活动连接并设置在所述车架12的两侧，所述蓄电装置13固定安装在所述机架12的底板上，所述踏板装置3设置在所述车架12的上顶面，所述控制器14与所述车架12固定连接并设置在所述车架12的内部，所述无线通讯模块15包括接收端和发射端，所述控制器14的一侧设有所述六轴惯性传感器11，所述控制器14的另一侧设有无线通讯模块的接收端15，所述无线通讯模块的发射端20固定安装在所述转向触发装置17上，所述转向触发装置17与平衡车配对使用。所述蓄电装置13包括若干个蓄电池、充电装换装置、充电口、充电指示装置和放电转换装置，各个所述蓄电池放置13在所述车架12的底角，各个所述蓄电池外均设有U型的固定装置9，所述固定装置9与各个所述蓄电池嵌套并固定连接在所述机架的底板上，各个所述蓄电池包括输入端和输出端，所述充电转换装置与所述输入端连接，所述放电转换装置与所述输出端连接，所述充电口与所述充电转换装置连接。所述踏板装置3包括一组角踏板、若干个方向传感器、称重传感器和若干个防滑垫条，各个所述防滑垫条等间距排列在所述车架12的上顶面，各个所述方向传感器放置设置在所述将踏板装置的防滑垫条的正下方，所述称重传感器设置在所述踏板的中部。具体的，所述车架12呈矩形状，所述车架12靠近所述车轮2的位置设有圆形的凹槽供所述车轮2和所述驱动机构8放置，所述车轮2和所述驱动机构8通过螺钉或螺栓紧紧固定在所述车架12上，在运行的过程中，所述控制器14控制所述驱动机构8的转动，进而实现对所述车轮2的驱动控制。在转动的过程中，所述车轮3能够沿着自身的轴线转动。所述踏板装置3与所述车架12的上顶面固定连接在一起。各个所述蓄电池分设在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双轮自平衡车，包括车架(12)、车轮(2)、蓄电装置(13)、踏板装置(3)、驱动机构(8)、六轴惯性传感器(11)、转向触发装置、无线通讯模块(15)和控制器(14)，其特征在于，所述车轮(2)与所述驱动机构(8)活动连接并设置在所述车架(12)的两侧，所述蓄电装置(13)固定安装在所述机架(12)的底板上，所述踏板装置(3)设置在所述车架(12)的上顶面，所述控制器(14)与所述车架(12)固定连接并设置在所述车架(12)的内部，所述无线通讯模块(15)包括接收端和发射端，所述控制器(14)的一侧设有所述六轴惯性传感器(11)，所述控制器(14)的另一侧设有无线通讯模块的接收端(15)，所述无线通讯模块的发射端(20)固定安装在所述转向触发装置(17)上，所述转向触发装置(17)与平衡车配对使用。

【技术特征摘要】
1.一种双轮自平衡车，包括车架(12)、车轮(2)、蓄电装置(13)、踏板装置(3)、驱动机构(8)、六轴惯性传感器(11)、转向触发装置、无线通讯模块(15)和控制器(14)，其特征在于，所述车轮(2)与所述驱动机构(8)活动连接并设置在所述车架(12)的两侧，所述蓄电装置(13)固定安装在所述机架(12)的底板上，所述踏板装置(3)设置在所述车架(12)的上顶面，所述控制器(14)与所述车架(12)固定连接并设置在所述车架(12)的内部，所述无线通讯模块(15)包括接收端和发射端，所述控制器(14)的一侧设有所述六轴惯性传感器(11)，所述控制器(14)的另一侧设有无线通讯模块的接收端(15)，所述无线通讯模块的发射端(20)固定安装在所述转向触发装置(17)上，所述转向触发装置(17)与平衡车配对使用。2.如权利要求1所述的一种双轮自平衡车，其特征在于，所述蓄电装置(13)包括若干个蓄电池、充电装换装置、充电口、充电指示装置和放电转换装置，各个所述蓄电池放置(13)在所述车架(12)的底角，各个所述蓄电池外均设有U型的固定装置(9)，所述固定装置(9)与各个所述蓄电池嵌套并固定连接在所述机架的底板上，各个所述蓄电池包括输入端和输出端，所述充电转换装置与所述输入端连接，所述放电转换装置与所述输出端连接，所述充电口与所述充电转换装置连接。3.如前述权利要求之一所述的一种双轮自平衡车，其特征在于，所述脚踏板装置(3)包括一组角踏板、若干个方向传感器、称重传感器和若干个防滑垫条，各个所述防滑垫条等间距排列在所述车架(12)的上顶面，各个所述方向传感器放置设置在所述将踏板装置的防滑垫条的正下方，所述称重传感器设置在所述脚踏板的中部。4.如前述权利要求之一所述的一种双轮自平衡车，其特征在于，所述车架(12)的上顶面上的中部设有电量指示灯(5)，所述电量指示灯设有五档电量指示灯。5.如前述权利要求之一所述的一种双...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈公兴，
申请(专利权)人：广东技术师范学院天河学院，
类型：发明
国别省市：广东,44