两用两轮电动平衡车制造技术

本实用新型专利技术提供一种两用两轮电动平衡车，其可实现正交的两种方向站立并操控行驶；包括单个踏板、两组脚踏开关、两个电机轮、枢转机构和电驱单元；单个踏板提供两个正交方向的脚踏位置；两组脚踏开关固定于踏板上盖，分别感应使用者是否站立于电动平衡车上以开启或关闭；两个电机轮以同轴对称设置于所述踏板中间位置下方；枢转机构为中空壳体，可转动地连接于踏板和两个电机轮之间；电驱单元电连接两组脚踏开关和两个电机轮，检测踏板姿态信号，分别控制驱动两个电机轮。该电动平衡车结构紧凑、操控简便、一车两用。

【技术实现步骤摘要】


本技术涉及两轮电动平衡车


技术介绍

电动平衡车，又叫“体感车”、其工作原理主要是建立在“动态稳定”的基本上，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，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持车体的平衡。
随着智能化时代的到来以及可充电电池技术的发展，智能化电动平衡车的应用日益广泛，如环保代步、运动娱乐以及智能服务机器人。
本专利技术人目前所了解到的现有的电动平衡车存在进一步改进的空间：
1）、单轮电动平衡车，单轮驱动，不易控制转向，不易驾驶；
2）、带操纵杆的双轮电动平衡车，单个踏板，借助操纵杆控制转向，称之“手控”，其特点：车体较大、结构复杂；
3）、双踏板电动平衡车，双踏板车体，利用脚部控制转向，称之“脚控”，其特点：车体较大、结构复杂，且用户双腿长时间保持直立状态，易产生疲劳。
以上几种电动平衡车均为单一方向站立行驶，要么是正向，要么是侧向，无法做到既可正向又可侧向站立行驶。

技术实现思路

本技术目的在于提供一种结构紧凑、操控简便、一车两用的“体控”两轮电动平衡车。
为了实现上述目的，本技术采取以下技术方案：
一种两用两轮电动平衡车，其可实现正交的两种方向站立并操控行驶；包括单个踏板、两组脚踏开关、两个电机轮、枢转机构和电驱单元。
所述单个踏板提供两个正交方向的脚踏位置，包括固定连接的踏板上盖和踏板下盖；所述两组脚踏开关，每组至少两个，以所述踏板中心正交、对称固定于所述踏板上盖，对称位置的两个为一组，分别感应使用者是否站立于电动平衡车上以开启或关闭；所述两个电机轮，以同轴对称设置于所述踏板中间位置下方，分别包括轮毂电机和固定套设其外的车轮；所述枢转机构为中空壳体，可转动地连接于所述踏板和两个电机轮之间；所述电驱单元，固定于所述踏板内，电连接所述两组脚踏开关和两个电机轮，检测所述踏板姿态信号，分别控制驱动所述两个电机轮。
进一步的，该电动平衡车的枢转机构包括第一枢转件和第二枢转件，所述第一枢转件具第一转轴，可转动地同轴固定于所述两个电机轮之间；所述第二枢转件由所述第一枢转件内伸出，固定于所述踏板，且具第二转轴，以限位角度转动连接所述第一枢转件；所述第一转轴与所述第二转轴二维正交设置。
进一步的，该电动平衡车的轮毂电机包括电机轴，所述电机轴固定连接所述第一枢转件。
本技术的电动平衡车枢转机构具下面两种实现方式：
第一种：该电动平衡车的第一转轴为X轴，所述第二转轴包括Y轴；所述第一枢转件具限位开口，所述限位开口和所述第二枢转件的伸出部分构成绕Y轴转动角度限位；
第二种，该电动平衡车的第一转轴为X轴，所述第二转轴包括Z轴；所述第二枢转件沿径向设置有限位挡块，所述第一枢转件设置有与所述限位挡块对应的限位槽，所述限位挡块和限位槽构成绕Z轴转动角度限位。
进一步的，该电动平衡车的电驱单元包括：电源组件、姿态仪和控制组件。
电源组件包括充电电池、电源开关、充电接口；充电电池均衡地固定于所述踏板内，电源开关固定于所述踏板侧边，用于开启或关闭电源，充电接口固定于所述踏板侧边，用于电池充电。
姿态仪包括陀螺仪、加速度传感器，固定于所述枢转机构第二枢转件内，第一转轴和第二转轴的交点位置。
控制组件包括报警电路、控制电路、驱动电路，固定于所述踏板内，所述电驱单元各部件之间电连接；报警电路，用于电量过低报警、电流过大报警、车速过高报警；控制电路包括微处理器，对姿态信号进行运算、处理，产生控制信号；驱动电路，接收所述控制信号，分别驱动所述两个电机轮的转速和转向。
进一步的，针对上述枢转机构的第二种实现方式，该电动平衡车的姿态仪还包括转角传感器，感测所述第二枢转件绕Z轴转动的姿态信号；所述转角传感器旋转连接于所述第一枢转件与姿态仪之间。
进一步的，该电动平衡车的踏板的形状包括圆形。
本技术的有效效果：1）、采用圆形或对称形单个踏板以及电池的均衡分布，车体重心均衡、结构更紧凑；2）、采用踏板绕X轴、Y轴或Z轴的二维转动，用户可方便地通过身体的前后倾斜、左右倾斜或扭动来操控进退或转向，称之“体控”，操控更简便、轻松；3）、用户可选择与行驶方向的正向或侧向站立行驶，一车两用，用户体验更丰富。
附图说明
图1为本技术一实施例提供的两用两轮电动平衡车的结构示意图；
图2为本技术一实施例提供的两用两轮电动平衡车的结构剖面示意图；
图3为本技术一实施例提供的两用两轮电动平衡车的枢转机构结构爆炸图；
图4为本技术另一实施例提供的两用两轮电动平衡车的枢转机构结构爆炸图；
图5为本技术一实施例提供的两用两轮电动平衡车的系统功能方块示意图；
图6为本技术一实施例提供的两用两轮电动平衡车的踏板绕X轴转动示意图；
图7为本技术一实施例提供的两用两轮电动平衡车的踏板绕Y轴转动示意图；
图8为本技术一实施例提供的两用两轮电动平衡车的踏板绕Z轴转动示意图；
图9为本技术一实施例提供的两用两轮电动平衡车两种站姿示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本技术作进一步说明。
参照图1、图2，本技术一实施例提供的一种两用两轮电动平衡车，其可实现正交的两种方向站立并操控行驶；包括单个踏板10、两组脚踏开关20、两个电机轮30、枢转机构40和电驱单元50。
单个踏板10提供两个正交方向的脚踏位置，包括固定连接的踏板上盖11和踏板下盖12；两组脚踏开关20分别为20X、20Y，每组两个，以踏板10中心正交、对称固定于踏板上盖11，对称位置的两个为一组，分别感应使用者是否站立于电动平衡车上以开启或关闭；两个电机轮30同轴对称设置于踏板10中间位置下方，分别包括轮毂电机31和固定套设其外的车轮32；枢转机构40为中空壳体，可转动地连接于踏板10和两个电机轮30之间；电驱单元50，电连接两组脚踏开关20和两个电机轮30，检测踏板10姿态信号，分别控制驱动两个电机轮30。
上述实施例中，踏板10采用圆形，踏板上盖11和踏板下盖12均采用铝合金材质制造，保证其整体的强度更好、重量更轻，两组脚踏开关20采用红外光电开关。
参照图3、图4，为本技术的枢转机构结构爆炸图。
该电动平衡车的枢转机构40包括第一枢转件41和第二枢转件42，第一枢转件41，具第一转轴，可转动地同轴固定于两个电机轮30之间；第二枢转件42，由第一枢转件41内伸出，固定于踏板10；且具第二转轴，以限位角度转动连接第一枢转件41；第一转轴与第二转轴二维正交设置。
该电动平衡车的轮毂电机31包括电机轴311，电机轴311固定连接第一枢转件41；轮毂电机21采用外转子无刷直流电机，该电机可被精确地控制转速以及转向，响应速度快。
本技术的枢转机构40具下面两种实现方式：
图3所示，一实施例：该电动平衡车的第一转轴为X轴，所述第二转轴包括Y轴；第一枢转件41A具限位开口411A，限位开口411A和第二枢转件42A的伸出部分构成绕Y轴转动角度限位。
图4所示，另一实施例，该电动平衡车的第一转轴为X轴，第二转轴包括Z轴；第二枢转件42B沿径向设置有限位挡块421B，第一枢转件41B设置有与限位挡块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两用两轮电动平衡车，其特征在于，其可实现正交的两种方向站立并操控行驶；包括：单个踏板、两组脚踏开关、两个电机轮、枢转机构和电驱单元；所述单个踏板提供两个正交方向的脚踏位置，包括固定连接的踏板上盖和踏板下盖；所述两组脚踏开关，每组至少两个，以所述踏板中心正交、对称固定于所述踏板上盖，对称位置的两个为一组，分别感应使用者是否站立于电动平衡车上以开启或关闭；所述两个电机轮，以同轴对称设置于所述踏板中间位置下方，分别包括轮毂电机和固定套设其外的车轮；所述枢转机构为中空壳体，可转动地连接于所述踏板和两个电机轮之间；所述电驱单元，电连接所述两组脚踏开关和两个电机轮，检测所述踏板姿态信号，分别控制驱动所述两个电机轮。

【技术特征摘要】
1.一种两用两轮电动平衡车，其特征在于，其可实现正交的两种方向站立并操控行驶；包括：单个踏板、两组脚踏开关、两个电机轮、枢转机构和电驱单元；
所述单个踏板提供两个正交方向的脚踏位置，包括固定连接的踏板上盖和踏板下盖；
所述两组脚踏开关，每组至少两个，以所述踏板中心正交、对称固定于所述踏板上盖，对称位置的两个为一组，分别感应使用者是否站立于电动平衡车上以开启或关闭；
所述两个电机轮，以同轴对称设置于所述踏板中间位置下方，分别包括轮毂电机和固定套设其外的车轮；
所述枢转机构为中空壳体，可转动地连接于所述踏板和两个电机轮之间；
所述电驱单元，电连接所述两组脚踏开关和两个电机轮，检测所述踏板姿态信号，分别控制驱动所述两个电机轮。
2.如权利要求1所述的两用两轮电动平衡车，其特征在于，所述枢转机构包括第一枢转件和第二枢转件，所述第一枢转件具第一转轴，可转动地同轴固定于所述两个电机轮之间；所述第二枢转件由所述第一枢转件内伸出，固定于所述踏板；且具第二转轴，以限位角度转动连接所述第一枢转件；所述第一转轴与第二转轴二维正交设置。
3.如权利要求2所述的两用两轮电动平衡...

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