座椅型重心手控转向脚踏式两轮自平衡智能车制造技术

本发明专利技术公开了一种座椅型重心手控转向脚踏式两轮自平衡智能车，包括座椅式车体以及设置于车体上的前后控制机构、转向控制机构和控制系统；其中，所述前后控制机构设置于座椅式车体的扶手处；所述转向控制机构设置于座椅式车体的脚踏处，所述控制系统与转向控制机构相连接，并检测由前后控制机构产生的重心倾斜信号。本发明专利技术使得操控智能车前进和后退时提供的前倾后倾信号不再是由身体的前倾后仰来实现，而是通过手控来调节；而对于方向的控制，不再像现有的操控模式，通过摆杆进行转向，而是通过脚踏给出转向信号；并且，人们在控制智能车时真正地“坐”了下来，和平时坐在椅子上一样舒适，具有结构简洁、操控稳定性好、易实现的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种座椅型重心手控转向脚踏式两轮自平衡智能车，包括座椅式车体以及设置于车体上的前后控制机构、转向控制机构和控制系统；其中，所述前后控制机构设置于座椅式车体的扶手处；所述转向控制机构设置于座椅式车体的脚踏处，所述控制系统与转向控制机构相连接，并检测由前后控制机构产生的重心倾斜信号。本专利技术使得操控智能车前进和后退时提供的前倾后倾信号不再是由身体的前倾后仰来实现，而是通过手控来调节；而对于方向的控制，不再像现有的操控模式，通过摆杆进行转向，而是通过脚踏给出转向信号；并且，人们在控制智能车时真正地“坐”了下来，和平时坐在椅子上一样舒适，具有结构简洁、操控稳定性好、易实现的特点。【专利说明】座椅型重心手控转向脚踏式两轮自平衡智能车
本专利技术涉及机电一体化
的一种动态平衡机器人，具体是一种依赖自身位姿信息来调节位姿的座椅型重心手控转向脚踏式两轮自平衡智能车。
技术介绍
两轮自平衡智能小车是基于倒立摆的原理上实现的动态平衡。当智能车处于水平位置时，此时小车则处于一个平衡状态，控制系统对其位姿则不进行调整，若此时人为地加入转向信号，此时小车将在原地进行零半径转弯；然而，当智能车的传感器组件检测到小车重心前倾以后，为了保证小车不倒，则控制器会发出控制信号，使得智能车向前走，从而使得整个车体始终处于一个动态平衡中，在这样一个动态的过程中，若持续给予智能车一个前倾角，则小车会不停往前加速运行，正是在这样一个过程中实现了智能车的前行。反之亦然。目前的两轮自平衡智能车大多采用人站立式的操控方式，有少部分采用了自行车座式的布局，以上二者均是通过人的前倾后仰来控制智能车的重心往前或朝后偏，从而实现智能车的前进和后退。人以这样的方式操控是很容易疲劳的。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种座椅型重心手控转向脚踏式两轮自平衡智能车。本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种座椅型重心手控转向脚踏式两轮自平衡智能车，包括座椅式车体以及设置于车体上的前后控制机构、转向控制机构和控制系统；其中，所述前后控制机构设置于座椅式车体的扶手处；所述转向控制机构设置于座椅式车体的脚踏处，所述控制系统与转向控制机构相连接，并检测由前后控制机构产生的重心倾斜信号。所述座椅式车体包括底座、座椅、左车轮、右车轮、左减速电机和右减速电机，其中，所述座椅设置于底座上，所述左减速电机和右减速电机分别固定于底座的左右两侧，所述左车轮和右车轮分别通过左减速电机和右减速电机的花键轴相连接；所述前后控制机构设置于座椅的扶手上，所述转向控制机构和控制系统设置于底座上。所述座椅与底座之间通过气缸连接，并置于底座之上。所述气缸顶部设有气缸上接板。所述座椅包括相互连接的平座和椅背，所述平座和椅背之间的角度可调节。所述前后控制机构包括两组控制模块，两组控制模块分别设置于座椅式车体的左右扶手上；其中，每一组控制模块均包括导轨、配重块和拨杆，所述导轨和配重块设置于扶手内部，所述拨杆的底端通过配重块设置于导轨上，并可沿导轨前后移动；所述座椅式车体通过拨动拨杆实现重心的前后调节，从而实现车体的前后移动。所述转向控制机构包括左踏板、右踏板和转向器；其中，所述转向器设置于左踏板和右踏板的根部，并与座椅式车体固定连接，所述转向器上设有角位移传感器；所述转向器将左踏板或右踏板的踩踏信号传递至角位移传感器，控制系统检测由角位移传感器采集至IJ的转向信号，并根据转向信号向座椅式车体的左减速电机和右减速电机发出转向控制指令，实现两轮的差动，从而实现车体的转向。所述控制系统包括控制盒以及设置于控制盒内部的加速度计传感器、陀螺仪、驱动器、控制芯片和报警器，所述控制芯片分别与加速度计传感器、陀螺仪、外部角位移传感器、驱动器、报警器以及座椅式车体的左减速电机和右减速电机相连接。所述陀螺仪和加速度计传感器竖直固定于控制盒中。所述座椅型重心手控转向脚踏式两轮自平衡智能车，还包括如下部件:-电池，所述电池分别与前后控制机构、转向控制机构以及控制系统相连接。本专利技术提供的座椅型重心手控转向脚踏式两轮自平衡智能车，使得操控智能车前进和后退时提供的前倾后倾信号不再是由身体的前倾后仰来实现，而是通过手控来调节；而对于方向的控制，不再像现有的操控模式，通过摆杆进行转向，而是通过脚踏给出转向信号；并且，人们在控制智能车时真正地“坐” 了下来，和平时坐在椅子上一样舒适。本专利技术具有结构简洁、操控稳定性好、易实现的特点。【专利附图】【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术整体结构示意图；图2、图3和图4为本专利技术各部分结构示意图；图中:1为右拨杆，2为右配重块,3为右扶手,4为右导轨,5为平座,6为右车轮,7为右减速电机，8为踏板,9为电池，10为转向器,11为控制系统,12为法兰，13为底座，14为气缸，15为左车轮，16为左减速电机，17为第一支撑架，18为左扶手，19为第二支撑架，20为左导轨，21为左拨杆，22为左配重块，23为椅背，24为气缸上接板。【具体实施方式】下面对本专利技术的实施例作详细说明:本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。请同时参阅图1至图4。本实施例提供了一种座椅型重心手控转向脚踏式两轮自平衡智能车，包括座椅式车体以及设置于车体上的前后控制机构、转向控制机构和控制系统；其中，所述前后控制机构设置于座椅式车体的扶手处；所述转向控制机构设置于座椅式车体的脚踏处，所述控制系统分别与前后控制机构和转向控制机构相连接。进一步地，所述座椅式车体包括底座、座椅、左车轮、右车轮、左减速电机和右减速电机，其中，所述座椅设置于底座上，并通过气缸固定在车体上，所述左减速电机和右减速电机分别固定于底座的左右两侧，所述左车轮和右车轮分别通过左减速电机和右减速电机的花键轴相连接；所述前后控制机构设置于座椅的扶手上，所述转向控制机构和控制系统设置于底座上。进一步地，所述座椅与底座之间通过气缸连接，并置于底座之上。所述气缸顶部设有气缸上接板。进一步地，所述座椅包括相互连接的平座和椅背，所述平座和椅背之间的角度可调节。进一步地，所述前后控制机构包括两组控制模块，两组控制模块分别设置于座椅式车体的左右扶手上；其中，每一组控制模块均包括导轨、配重块和拨杆，所述导轨和配重块设置于扶手内部，所述拨杆的底端通过配重块设置于导轨上，并可沿导轨前后移动；所述座椅式车体通过拨动拨杆实现重心的前后调节，从而实现车体的前后移动。进一步地，所述转向控制机构包括左踏板、右踏板和转向器；其中，所述转向器设置于左踏板和右踏板的根部，并与座椅式车体固定连接，所述转向器上设有角位移传感器；所述转向器将左踏板或右踏板的踩踏信号传递至角位移传感器，控制系统检测由角位移传感器采集到的转向信号，并根据转向信号向座椅式车体的左减速电机和右减速电机发出转向控制指令，从而实现车体的转向。进一步地，所述控制系统包括控制盒以及设置于控制盒内部的加速度计传感器、陀螺仪、驱动器、控制芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种座椅型重心手控转向脚踏式两轮自平衡智能车，其特征在于，包括座椅式车体以及设置于座椅式车体上的前后控制机构、转向控制机构和控制系统；其中，所述前后控制机构设置于座椅式车体的扶手处；所述转向控制机构设置于座椅式车体的脚踏处，所述控制系统与转向控制机构相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：莫锦秋，席行飞，刘承立，黄邢陈，朱迪，陈斌，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31