The invention discloses a water self balancing vehicle, including a steering rod and a pedal, a control box, a battery, steering gear, drive motor and propeller; the direction rod placed in the pedal, the pedal is used to control the direction; the balance of the car frame, fixing the whole car structure, carrying heavy objects and check whether there are in above; control box for the detection of water on the balance of the car and attitude control actuator and a driving motor; the water balance of the car battery to provide power; the steering gear is fixed on the pedal; the driving motor is fixed on the rotary shaft of the steering gear on the driving axis and the pedal angle between the surface normal vector of the motor varies with the steering gear with the corresponding output are respectively fixed on the rotating shaft angle; propeller drive motor, the forward rotation can provide thrust, thrust direction and axial direction of the drive motor, the steering gear transmission The angle adjustment and the drive motor speed adjustment can realize the vertical, forward, backward and turning function of the water self balancing vehicle.
【技术实现步骤摘要】
一种水上自平衡车装置
本专利技术属于自平衡车
,更具体地,涉及一种水上自平衡车。
技术介绍
随着人们生活水平的提高,人们对交通工具的追求也从简单的性能到新颖和创意。这几年自平衡车的迅猛发展便说明了这一点。自平衡车是一种控制理论与实际应用结合的产物,给人对交通工具一种新的认识。自平衡车也不仅仅是一种交通工具,还是一种高档的玩具,它可以按照你身体的姿势来前进、后退。而目前来说自平衡车应用在陆地上,但很多时候水面上也是我们交通、娱乐的场所。这便需要将陆地上的自平衡车转移到水面上了。而目前还没有出现过水面上的自平衡车,陆上的自平衡车也不能直接应用到水面上,因为在陆面上平衡车是一个二维的控制,而水面上是一个三维的控制,多了一个维度,控制也会变得相对复杂。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种水上自平衡车,旨在填补水上自平衡车缺少的问题。本专利技术提供了一种水上自平衡车,包括方向杆、踏板、控制盒、电池、舵机、驱动电机和螺旋桨;其中:所述方向杆的一端通过轴承与踏板连接,方向杆转动具有摩擦力小和自动回零的特性;在轴承与踏板连接处装有霍尔传感器,霍尔传感器输出和控制盒相连,用于检测方向杆的摆角并输出摆角信息到控制盒;方向杆另一端为手持部,用于左右摆动调节方向;所述踏板是平衡车的骨架,用轻而坚固的材料制成,用于承载人员和安装包括控制盒、方向杆、舵机、驱动电机、电池在内的部件,踏板设有重力传感器,用于检测踏板上物体的重量;重力传感器接控制盒里面的控制模块,用于传送重量数据;所述电池安装在踏板的底部或侧部,用于给本平衡车提供电能,该电池为可充式并设有充 ...
【技术保护点】
一种水上自平衡车,其特征在于,包括方向杆(201)、踏板(205)、控制盒(203)、电池(204)、舵机(206)、驱动电机(207)和螺旋桨(208);其中:所述方向杆(201)的一端通过轴承与踏板连接,方向杆(201)转动具有摩擦力小和自动回零的特性;在轴承与踏板连接处装有霍尔传感器(202),霍尔传感器(202)输出和控制盒相连,用于检测方向杆的摆角并输出摆角信息到控制盒(203);方向杆(201)另一端为手持部,用于左右摆动调节方向;所述踏板(205)是平衡车的骨架,用轻而坚固的材料制成,用于承载人员和安装包括控制盒、方向杆、舵机、驱动电机、电池在内的部件,踏板(205)设有重力传感器,用于检测踏板上物体的重量;重力传感器接控制盒里面的控制模块,用于传送重量数据;所述电池(204)安装在踏板的底部或侧部,用于给本平衡车提供电能,该电池为可充式并设有充电接口;所述舵机(206)包括左舵机和右舵机,对称于方向杆(201),固定在所述踏板底面;左右舵机的转轴可分别实现一定角度的旋转,左右驱动电机分别固定在左右舵机的转轴上,可随舵机转轴的转动而转动,从而改变驱动电机轴向方向与踏板表面 ...
【技术特征摘要】
1.一种水上自平衡车,其特征在于,包括方向杆(201)、踏板(205)、控制盒(203)、电池(204)、舵机(206)、驱动电机(207)和螺旋桨(208);其中:所述方向杆(201)的一端通过轴承与踏板连接,方向杆(201)转动具有摩擦力小和自动回零的特性;在轴承与踏板连接处装有霍尔传感器(202),霍尔传感器(202)输出和控制盒相连,用于检测方向杆的摆角并输出摆角信息到控制盒(203);方向杆(201)另一端为手持部,用于左右摆动调节方向;所述踏板(205)是平衡车的骨架,用轻而坚固的材料制成,用于承载人员和安装包括控制盒、方向杆、舵机、驱动电机、电池在内的部件,踏板(205)设有重力传感器,用于检测踏板上物体的重量;重力传感器接控制盒里面的控制模块,用于传送重量数据;所述电池(204)安装在踏板的底部或侧部,用于给本平衡车提供电能,该电池为可充式并设有充电接口;所述舵机(206)包括左舵机和右舵机,对称于方向杆(201),固定在所述踏板底面;左右舵机的转轴可分别实现一定角度的旋转,左右驱动电机分别固定在左右舵机的转轴上,可随舵机转轴的转动而转动,从而改变驱动电机轴向方向与踏板表面法向量的夹角;从而改变螺旋桨推力方向;所述驱动电机(207)包括左驱动电机和右驱动电机,所述螺旋桨(208)包括左螺旋桨和右螺旋桨,分别固定在左、右驱动电机的转轴上;左右驱动电机及左右螺旋桨分别构成左、右两套推力系统,对称于方向杆(201)固定在所述踏板底面;驱动电机的轴向与踏板表面法向量的夹角分别随其对应的舵机的输出角而变化,所述踏板表面法向量为平衡车平置在水面上时,垂直于踏板表面向上的方向;所述控制盒(203)包括控制模块(210)、传感器模块(209)和电机驱动模块(211);所述控制盒(203)安装在踏板的下方,固定在踏板的表面;所述传感器模块包括三维加速度传感器和三维陀螺仪传感器;所述三维加速度传感器用于检测平衡车速度,三维陀螺仪传感器用于检测平衡车的姿态,包括倾角、加速度和偏航角;所述传感器模块所采集到的数据均传输到控制模块(210),控制模块(210)接收到三维陀螺仪传感器数据和加速度传感器数据,先经过滤波算法得到姿态信息,再通过控制算法计算出当前的控制量,包括电机的转速转向和舵机的转角,将控制量传输到电机驱动模块上;所述电机驱动模块设在控制盒内,用于根据获得的控制量控制驱动电机(206)的转速和舵机(207)的转角,从而保持整个平衡车的运动和平衡。2.根据权利要求1所述的一种水上自平衡车,其特征在于:工作时,平衡车启动后,舵机的初始转角为0度,驱动电机的轴向与平衡车踏板表面的法向量平行,即驱动电机的推力的初始方向垂直向上,以抵消平衡车自身的重力,达到平衡;传感器模块将采集到的陀螺仪的数据和加速度计的数据传输到控制模块中,...
【专利技术属性】
技术研发人员:张海涛,刘彬,陈都鑫,赵杰,周维,朱桃,胡博,吴玮,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。