一种智能自平衡多轮电动车系统技术方案

技术编号:8295741 阅读:324 留言:0更新日期:2013-02-06 19:41
本发明专利技术包括一种配备姿态传感器(陀螺仪和加速度计),中央控制单元MCU,伺服系统,和电动传动系统的智能微型多轮(三轮以上)平台系统,该平台在运动或静止状态时,通过姿态传感器获得平台倾斜角度的信号,中央控制单元MCU计算需要调节的伺服系统位置,驱动伺服系统进行调节,使平台恢复和保持水平性和平稳,因而使该平台在电动系统的驱动下平稳地行驶在不同路况的地面上,能够上下台阶,且能够保持该平台的水平,因而可以用于代步和运送货物。本发明专利技术可采用本发明专利技术设计的弹性速度杆控制速度和便携式太阳能充电器充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种配备姿态传感器(陀螺仪和加速度计),中央控制单元MCU,伺服系统,和电动传动系统的智能微型多轮(三轮以上)平台系统,能够行驶在不同路面和上下台阶,用于代步和运送货物。
技术介绍
目前,现代城市的公共交通系统主要由地铁,公交车,有轨或无轨电车,出租车等,以及城市间飞机,鉄路,公共汽车等组成,这些公共交通工具共同的缺陷是站与站之间需要歩行,特别是在携帯行李的情况下,乘客步行比较辛苦,需要一种微型的代步工具来代替步行和帮助运送行李,并且能够进入车站,机场,超市,旅游景点等公共场合,以提高交通效率,提高人民生活质量。目前电动车使用较多,但存在速度较快,易发生交通事故,不环保等缺点。类似于儿童车,老年人四轮车等的交通工具只能在较平稳的路面上行驶,不能在崎岖路面上行驶,不能上下台阶等,因而受到较多限制。另外,普通电动车耗电量较大,因此不能用太阳能板充电。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是,提供一种能够智能自平衡的三轮,四轮,或更多轮的可折叠的环保型微型电动车,能够在公路和崎岖路面上行驶,能够上下台阶,能够代步或运送货物,解决上述现有公共交通系统存在的问题,为高效率交通和提高生活质量做出贡献。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是在一个电动驱动的微型平台上安装有姿态传感器(陀螺仪和加速度计),中央控制单元MCU,和平衡伺服系统,当姿态传感器检测到平台有倾斜吋,发送倾斜角信号到中央控制单元MCU,该MCU计算需要将平台恢复水平的平衡伺服系统的位置和伸縮量,驱动相应的平衡伺服系统伸缩,使平台恢复水平。本专利技术的有益效果是能够低成本地满足城市中需要代步和运送货物的需要,更好地推广公共交通,无污染,乘客舒适等,同时由于本专利技术所需电量较少,可以用太阳能板充电,即可以在行驶或停放时使用太阳能板充电,因此更加环保和低能耗。附图说明在所附的图中,以非限制性的举例形式,说明本专利技术的一个实施例,随后,在详细的描述中,较清楚地显示本专利技术的另外ー些特性和优点。在所附的图中 图I是配备有智能自平衡系统的三轮电动车的示意侧面透视图。图2是姿态传感器,中央控制单元,和平衡伺服系统的示意电路结构图。图3是姿态传感器,中央控制单元,和平衡伺服系统的示意电路图。图4是中央控制单元自适应算法的计算机流程示意图。图5是便携式太阳能充电器示意图。图中I.站人或载物平台,2.姿态传感器,3.中央控制单元MCU,4.平衡伺服系统-电液伸缩杆,5.行驶驱动电机,6.驱动轮,7.导向轮,8.电池,9.地面,10.信号导线,11.可伸縮可收起导向杆和扶手杆,12.把手及控制杆,13.速度控制把手,14.电源管理模块,15.太阳能板,16.太阳能充电器电源线,17.太阳能充电器通用型插头,18.太阳能充电器挂钩,19.折叠后的太阳能充电器。具体实施例方式參阅附图I,载有一名乘客或货物的电动机5驱动的平台I在路面上行驶,当地面9有坡度时,平台I上的姿态传感器2检测到俯仰角或横滚角,将角度信号经导线10传送至中央控制单元3,中央控制单元3经计算后,控制相应的平衡伺服系统4,即伸缩电液推杆,使平台I恢复平衡和水平位置,以此种方式使平台I无论在行驶状态中还是静止状态下均使平台保持水平和平稳。參阅附图2,中央控制单元MCU3的设计思路如下采用ー块单独的MCU板,设计了一套控制算法,动态控制平台I的水平平衡;需采集的信号是两轴角速度和角度(俯仰角和横滚角),控制ー组电动液压杆4调节水平面。其具体电路示意图參阅附图3。參阅附图4,其智能自适应自平衡算法为 1.姿态传感器2检测到平台I倾斜,获得俯仰角和横滚角角度量信号; 2.倾角信号传送至中央控制单元MCU3; 3.判断某个或某几个电液伸缩杆4需要伸縮来使平台恢复水平; 4.如果某个电液伸缩杆4已经有过伸缩,则首先试图将该伸缩杆恢复零伸出位置,判断是否能够使平台I恢复水平位置; 5.中央控制单元MCU3输出控制信号驱动电液伸缩杆4进行平衡平台I的动作; 6.当姿态传感器2检测到平台I恢复水平后,传送信号至中央控制单元3,中央控制单元3控制电液伸缩杆4停止动作。当乘客站立在平台上行驶时,手扶方向杆上方的扶把12,控制方向和通过速度控制把手13控制速度。因该电动车速度较慢,仅比人歩行速度稍快ー些,因此不用刹车系统,速度控制杆13具有回到零速度的弾性恢复功能,松开速度控制把手13,速度控制杆13自动回到零速度位置,平台I速度即降为0,使平台I停止行驶。当运送货物或拖曳行李时,货物或行李放在平台I上,控制杆12可以放倾斜,人握把手13控制方向和速度,而不用用力拖拉。參阅附图5,由于该电动车所需电量较少,可以用太阳能板充电,即可以在行驶或停放时使用太阳能板充电。本专利技术设计了ー种可折叠的太阳能充电器,方便随身携帯,可随时为该电动车充电。同时,采用通用性插头,如USB插头,因此也可为手机等便携设备充电。权利要求1.ー种智能自平衡多轮电动车系统,它包括 配备有电动机驱动的智能自平衡结构和平台,用于代步或运送货物; 由姿态传感器,中央控制单元MCU,伺服系统组成的智能自平衡系统使运动平台保持水平和平稳; 平衡算法能够自适应不同路况的路面,坡道,台阶等,使平台无论在任何情况下均处于水平姿态; 具有回到零速度的弾性恢复功能的速度控制杆; 可折叠式太阳能充电器。2.根据权利要求I的ー种智能自平衡多轮电动车系统,其特征在于,配备有姿态传感器,中央控制单元MCU,伺服系统,电动驱动系统,和方向速度控制系统,通过智能系统自平衡和自适应不同路面,控制车辆的平稳地行驶。3.根据权利要求I的ー种自平衡和自适应算法,其特征在于 当姿态传感器检测到平台倾斜时,由中央控制单元MCU计算需要动作的伺服系统,控制伺服系统动作使平台恢复水平; 当伺服系统原来有过动作时,首先使该伺服系统恢复零动作位置。4.根据权利要求I的ー种速度控制杆具有回到零速度的弾性恢复功能,当手离开速度控制杆时,速度控制杆自动回到零速度位置,使平台停止行驶,而不需要刹车系统。5.根据权利要求I的ー种可折叠式太阳能充电器,方便随身携帯,可随时给本电动车充电,无论在行驶中还是停放状态。全文摘要本专利技术包括一种配备姿态传感器(陀螺仪和加速度计),中央控制单元MCU,伺服系统,和电动传动系统的智能微型多轮(三轮以上)平台系统,该平台在运动或静止状态时,通过姿态传感器获得平台倾斜角度的信号,中央控制单元MCU计算需要调节的伺服系统位置,驱动伺服系统进行调节,使平台恢复和保持水平性和平稳,因而使该平台在电动系统的驱动下平稳地行驶在不同路况的地面上,能够上下台阶,且能够保持该平台的水平,因而可以用于代步和运送货物。本专利技术可采用本专利技术设计的弹性速度杆控制速度和便携式太阳能充电器充电。文档编号B62K5/00GK102910235SQ20121036684公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日专利技术者吴亚军 申请人:北京龙德天地科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能自平衡多轮电动车系统,它包括:配备有电动机驱动的智能自平衡结构和平台,用于代步或运送货物;由姿态传感器,中央控制单元MCU,伺服系统组成的智能自平衡系统使运动平台保持水平和平稳;平衡算法能够自适应不同路况的路面,坡道,台阶等,使平台无论在任何情况下均处于水平姿态;具有回到零速度的弹性恢复功能的速度控制杆;可折叠式太阳能充电器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴亚军
申请(专利权)人:北京龙德天地科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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