電動(dòng)平衡車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)平衡車。
【背景技術(shù)】
[0002]兩輪代步車是建立在一種被稱為“動(dòng)態(tài)穩(wěn)定”的基本原理上，也就是車輛本身的自動(dòng)平衡能力。以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀來判斷車身所處的姿勢(shì)狀態(tài)，透過精密且高速的中央微處理器計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹噶詈?，?qū)動(dòng)馬達(dá)來做到平衡的效果。
[0003]假設(shè)我們以站在車上的駕駛?cè)伺c車輛的總體重心縱軸作為參考線。當(dāng)這條軸往前傾斜時(shí)，車身內(nèi)的內(nèi)置電動(dòng)馬達(dá)會(huì)產(chǎn)生往前的力量，一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩，一方面產(chǎn)生讓車輛前進(jìn)的加速度，相反的，當(dāng)陀螺儀發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)说闹匦耐髢A時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生向后的力量達(dá)到平衡效果。因此，駕駛?cè)酥灰淖冏约荷眢w的角度往前或往后傾，就會(huì)根據(jù)傾斜的方向前進(jìn)或后退，而速度則與駕駛?cè)松眢w傾斜的程度呈正比。原則上，只要有正確打開電源且能保持足夠運(yùn)作的電力，車上的人就不用擔(dān)心有傾倒跌落的可能，這與一般需要靠駕駛?cè)俗约哼M(jìn)行平衡的滑板車等交通工具大大不同。
[0004]但是，現(xiàn)有的兩輪代步車改變行進(jìn)方向主要是通過扭轉(zhuǎn)把手來實(shí)現(xiàn)的。可以看出，在兩輪代步車上設(shè)置把手導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且成本增加。
[0005]為此，人們?cè)O(shè)計(jì)出了不帶把手的兩輪代步車，這種代步車主要由兩個(gè)能相對(duì)活動(dòng)的支架組成，每個(gè)支架上連接著對(duì)應(yīng)的一個(gè)車輪。雖然，這種代步車省略了把手，但是，由于支架尺寸較小，使用這種代步車時(shí)平衡性不容易掌握。
[0006]中國(guó)專利其公開號(hào)CN203958471U提供了 “一種分體轉(zhuǎn)動(dòng)式自平衡兩輪車”，它包括車體主架，車體主架兩側(cè)設(shè)有輪子，車體主架內(nèi)設(shè)有電機(jī)及可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的陀螺儀，所述的車體主架包括兩個(gè)相互分離的分體車架，兩個(gè)分體車架中間設(shè)有一根連軸，兩個(gè)分體車架以連軸為轉(zhuǎn)動(dòng)中心獨(dú)自轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)分體車架內(nèi)單獨(dú)設(shè)有陀螺儀和電機(jī)，分體車架包括一個(gè)上蓋踏板與下殼體，陀螺儀固定在上蓋踏板底部，陀螺儀連接電路板，電路板連接電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪子。
[0007]上述專利中的兩輪車能實(shí)現(xiàn)用腳進(jìn)行加速減速、轉(zhuǎn)彎功能，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是，它主要由兩個(gè)能相對(duì)活動(dòng)的支架組成，使用過程中其平衡性不容易控制。而且，由于其占用空間，攜帶也不甚方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)而提出的一種電動(dòng)平衡車。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供一種電動(dòng)平衡車，包括車身、多個(gè)車輪、四個(gè)壓力傳感器和控制機(jī)構(gòu)；所述車身包括呈平板狀的腳踏板及設(shè)于所述腳踏板下部的支撐骨架，所述四個(gè)壓力傳感器夾設(shè)在所述腳踏板與所述支撐骨架之間并呈矩形排布，所述四個(gè)壓力傳感器構(gòu)成一個(gè)四象限壓力感應(yīng)系統(tǒng)，并用于感應(yīng)腳踏板上的使用者的重心位置信息；所述多個(gè)車輪與所述支撐骨架連接，所述多個(gè)車輪呈三角排布或多邊形排布，并且所述多個(gè)車輪的底面位于同一平面內(nèi)，所述多個(gè)車輪的底面所在的平面與所述腳踏板平行；所述控制機(jī)構(gòu)與所述壓力傳感器連接，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述四個(gè)壓力傳感器感應(yīng)到的使用者的重心位置信息控制所述多個(gè)車輪運(yùn)動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步地，所述多個(gè)車輪包括對(duì)稱地設(shè)于車身前端或后端的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，所述控制機(jī)構(gòu)包括控制器及與所述控制器連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述控制機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)及與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接并用于控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力的控制器，所述壓力傳感器與所述控制器連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述控制器根據(jù)所述壓力傳感器感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出所述使用者的重心位置，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)根據(jù)所述使用者的重心位置輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力至所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪以驅(qū)動(dòng)所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0011]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述控制器在判斷出所述使用者的重心位置后，所述控制器控制兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力至所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪以驅(qū)動(dòng)所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0012]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)量為一個(gè)，所述控制機(jī)構(gòu)還包括差速器，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過所述差速器與所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪連接，所述差速器根據(jù)所述使用者的重心位置將所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)力分配至所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪以驅(qū)動(dòng)所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]進(jìn)一步地，所述多個(gè)車輪的數(shù)量為四個(gè)，所述多個(gè)車輪包括兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪與所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪呈矩形排布，并且所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪與所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪相對(duì)設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步地，所述多個(gè)車輪的數(shù)量為三個(gè)，所述多個(gè)車輪還包括一個(gè)轉(zhuǎn)向輪，所述轉(zhuǎn)向輪與所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪呈三角排布，并且當(dāng)所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪設(shè)置在所述車身的后端時(shí)，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在所述車身的前端中部；當(dāng)所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪設(shè)置在所述車身的前端時(shí)，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在所述車身的后端中部。
[0015]進(jìn)一步地，所述多個(gè)車輪的數(shù)量為四個(gè)并呈矩形排布，所述四個(gè)車輪均為萬向輪，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)量為四個(gè)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述控制機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)及與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接并用于控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力的控制器，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)量為四個(gè)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)所述車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述壓力傳感器與所述控制器連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述控制器根據(jù)所述壓力傳感器感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出所述使用者的重心位置并根據(jù)所述使用者的重心位置信息控制四個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]進(jìn)一步地，所述腳踏板上設(shè)置有感應(yīng)開關(guān)，所述感應(yīng)開關(guān)連接在所述控制機(jī)構(gòu)與供電裝置之間，所述感應(yīng)開關(guān)用于通過感應(yīng)車上是否有使用者來控制所述控制機(jī)構(gòu)的上電和斷電。
[0017]進(jìn)一步地，所述腳踏板上設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的腳踏區(qū)域，所述支撐骨架上部具有凹入的安裝腔，所述腳踏板蓋合安裝腔，壓力傳感器位于安裝腔內(nèi)并分別抵靠安裝腔的底壁及腳踏區(qū)域的底部。
[0018]進(jìn)一步地，所述腳踏板前部向下凸設(shè)有用于保護(hù)位于車身前部的車輪的護(hù)沿。
[0019]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明具備以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]本發(fā)明的電動(dòng)平衡車由于主體構(gòu)件的車體呈平板狀，因此，它結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶和存放。同時(shí)，由于本電動(dòng)平衡車具有三個(gè)或者四個(gè)車輪，因此，它相對(duì)其它的兩輪代步車而言其平衡性比較高，使用者站立在本電動(dòng)平衡車上時(shí)起平衡性更容易掌控。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的電動(dòng)平衡車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是圖1所示的電動(dòng)平衡車的剖視示意圖。
[0023]圖3是圖1所示的電動(dòng)平衡車的側(cè)視圖。
[0024]圖4是圖1所示的電動(dòng)平衡車的仰視圖。
[0025]圖5是本發(fā)明又一實(shí)施例的電動(dòng)平衡車的仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地描述。
[0027]請(qǐng)參閱圖1-4，本發(fā)明實(shí)施例提供的電動(dòng)平衡車，包括車身1、多個(gè)車輪2、四個(gè)壓力傳感器3和控制機(jī)構(gòu)。
[0028]所述車身1包括呈平板狀的腳踏板11及設(shè)于所述腳踏板11下部的支撐骨架13。
[0029]所述四個(gè)壓力傳感器3的兩端分別與所述腳踏板11及所述支撐骨架13連接并呈矩形排布，所述四個(gè)壓力傳感器3構(gòu)成一個(gè)四象限壓力感應(yīng)系統(tǒng)，并用于感應(yīng)腳踏板11上的使用者的重心位置信息。本發(fā)明電動(dòng)平衡車中的四象限壓力感應(yīng)系統(tǒng)感應(yīng)壓力的具體原理為:四個(gè)壓力傳感器3分別對(duì)應(yīng)的左腳前部、左腳跟部、右腳前部與右腳跟部，當(dāng)使用者站立在腳踏板11上時(shí)，如果重心不偏移，左腳前部、左腳跟部、右腳前部與右腳跟部踩踏的位置所受的力基本是相同，即此時(shí)平衡車處于平衡狀態(tài)，當(dāng)使用者的重心偏移時(shí)，左腳前部、左腳跟部、右腳前部與右腳跟部受的力會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)與左腳前部、左腳跟部、右腳前部和右腳跟部對(duì)應(yīng)的壓力傳感器3的采集到的壓力將發(fā)生變化，即獲取了使用者的重心位置信息，此時(shí)控制機(jī)構(gòu)根據(jù)四個(gè)壓力傳感器3獲取的使用者的重心位置信息(四個(gè)壓力傳感器3的采集到的壓力信息)即可判斷出使用者的重心位置。
[0030]所述多個(gè)車輪2與所述支撐骨架13連接，所述多個(gè)車輪2呈三角排布或多邊形排布，并且所述多個(gè)車輪2的底面位于同一平面內(nèi)，所述多個(gè)車輪2的底面所在的平面與所述腳踏板11平行。
[0031]所述控制機(jī)構(gòu)與所述四個(gè)壓力傳感器3連接，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述四個(gè)壓力傳感器3感應(yīng)到的使用者的重心位置信息控制所述多個(gè)