一种悬臂梁结构连接车体并采集控制信号的体感平衡车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种悬臂梁结构连接车体并采集控制信号的体感平衡车，包括车体、电源、控制单元和轮毂，所述的轮毂通过悬臂梁连接车体，在悬臂梁上布置传感器将其形变转换为线性电信号输出至控制单元，由控制单元比较各电信号的差值，输出对应相序的电流至轮毂的驱动装置，实时控制体感车的加速、减速、停驻与转向。使用本实用新型专利技术：可以取代原有两轮体感平衡车上的机械拨杆式获取信号的转弯机构，大大简化了产品结构；可以使四轮体感平衡的实现提供了可靠解决方案。运用本实用新型专利技术制作的体感车稳定可靠、价格低廉、无任何电磁干扰，简化了体感平衡车的制造、扩大了其运用范围。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉一种利用悬臂梁式压力形变信号控制的体感平衡车。
技术介绍
所谓体感平衡车是通过感知身体的倾斜来控制平衡车运行的，这种控制平衡车的方式势必涉及到能够感知身体倾斜位置和倾斜程度的传感器，通过传感器将身体倾斜的信息转为电信号，再根据上述的电信号控制驱动平衡车的电机。现有同轴两轮体感平衡车的给出传感器一般采用陀螺仪式的，需要配合带有陀螺仪芯片的模块，这种模块只能通过体感车的前倾和后倾给出加速和减速的信号，转弯信号需加装机械拨杆式信号装置来采集，而且无法应用于四轮体感平衡车，有明显的局限性。
技术实现思路
本技术提出了一种利用悬臂梁式压力传感器信号控制的体感平衡车，能较好地以低成本实现高可靠性、高灵敏度的体感性能。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种利用悬臂梁式压力传感器信号控制的体感平衡车，包括车体、电源、控制单元和轮毂；所述轮毂包括带有电机的驱动轮毂和无动力的万向轮；所述轮毂通过悬臂梁连接到车体，在悬臂梁上布置有能感知其形变的压力传感器；当人体在平衡车上根据不同需要改变重心时，由于支撑车体的轮毂连接于悬臂梁的悬空端，所以悬臂梁会产生足以使压力传感器能感应的压力形变，压力传感器将悬臂梁受力后的形变量转换为幅值不一的电信号输出至控制单元，由控制单元比较各电信号的差值，输出对应相序的电流至轮毂的驱动装置，实时控制体感车的加速、减速、停驻与转向。优选方式一，所述悬臂梁一端固定连接在车体上，另一端悬空并连接所述轮毂。所述压力传感器位于悬臂梁的形变最显著位置。优选方式二，所述悬臂梁中部固定连接在车体上，其两端悬空并分别连接所述轮毂，所述每支悬臂梁的压力传感器也有两个、分别位于悬臂梁的形变最显著位置。作为优选，所述悬臂梁和车体之间设有垫片。垫片设置是为了使得悬臂梁和车体之间能够牢固连接。优选方式三，所述悬臂梁和车体为一体化结构，悬臂梁伸出车体之外连接轮毂，所述压力传感器位于悬臂梁的车体与轮毂之间形变最显著位置。优选方式四，所述悬臂梁和轮毂为一体化结构，悬臂梁作为轮毂电机主轴的一部分与车体连接，或者悬臂梁作为无动力万向轮的一部分与车体连接，所述压力传感器位于悬臂梁形变最显著的位置。作为优选，悬臂梁为柱式、管式、框式、平板式，C形、E形、H形、U形、V形、W形、Ω形、米字形、L字形或雪花形任一种，或者上述的各种方式中的多种形式的组合。相比现有技术，本技术的优点主要在于：重新设计了轮毂和车体之间的连接关系，轮毂和车体之间全部以悬臂梁来连接，通过感知悬臂梁的形变来获得人体的即时重心位置。由于平衡车的运行控制本身就在于对轮毂的控制，所以在靠近轮毂处位置的变形感知是极为精确的，从而本技术以比较高的身体重心位置感应精度，得以运用在四轮体感平衡车上，扩大了体感平衡车的范围；在两轮体感平衡车上则能取消机械转弯结构。本技术制作价格低廉、无任何电磁干扰。附图说明图1为本技术第一种实施方式的底部结构示意图；图2为本技术第一种实施方式的侧面结构示意图；图3为本技术第一种实施方式的内部结构示意图；图4为本技术第一种实施方式的底部结构立体图；图5为本技术第二种实施方式的底部结构示意图；图6为本技术第二种实施方式的侧面结构示意图；图7为本技术第二种实施方式的又一侧面结构示意图；图8为本技术第二种实施方式的内部结构示意图；图9为本技术第三种实施方式的内部结构示意图；图10为本技术第三种实施方式的立体结构示意图；图11为本技术第四种实施方式的内部结构示意图；图12为本技术第四种实施方式的侧面结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作进一步描述。本技术涉及体感平衡车，体感平衡车有诸多种类，有四轮的、两轮的等，其组成包括了车体和轮毂，其中轮毂由驱动装置驱动，现有的体感平衡车所采用的驱动装置多为外转子电机，在本文驱动装置也优选该类电机，而电机是受控单元，控制单元则基于传感器的电信号发出相应的控制信号，该控制信号一般为向驱动装置发出的相应相序、大小的电流使各轮毂配合前行、后退及转弯。实施例一参见图1-4，本技术的第一种实施方式，一种利用悬臂梁形变信号控制的平板车。平板车主要配置了车体1，电源2，控制单元3和四个轮毂4、5、6及7，其中轮毂4、5为不带动力的万向轮，轮毂6、7为电力驱动的驱动轮。每只轮毂均通过悬臂梁连接于车体1上：悬臂梁8、9一端固定连接在车体1上，另一端悬空并连接所述的轮毂4、5，在悬臂梁8、9的凹槽上均布置了压力传感器12、13，压力传感器12、13能够感知悬臂梁8、9的变形，为了最大限度的最大限度地将悬臂梁8、9受力后的形变转换为电信号，所述的压力传感器12、13优选位于其内侧安装孔的中心位置；悬臂梁10、11则为轮毂6、7中主轴的一部分，即主轴的轴伸段，轴伸段末端配有法兰盘，从而牢固地锁紧在车体1铸出的安装板上，在悬臂梁10、11的轴伸段中部加工有安置压力传感器14、15的沉台。控制单元3和电源2均位于具备较大空间的车体1内部，并配有罩壳16保护。打开电源，使用者站上体感平衡车后，悬臂梁8、9、10和11产生不同程度的形变，引发其上所安置传感器12、13、14和15输出幅值不一的线性电信号至控制单元3。控制单元3综合比较上述的线性电信号，实时、准确的判断人体的倾斜情况，整个装置成本较低。需要强调的是，为了实现对于悬臂梁变形判断的要求，所述悬臂梁上的轮毂距离悬臂梁固定位置最近处不小于1毫米。具体工作原理：悬臂梁受力越大，压力传感器感应出的电压信号幅值越高。四轮体感平衡车中，打开电源2供电，人体站上车体1后，轮毂4、5、6和7即实时支撑着人体，同步引发悬臂梁8、9、10和11不同程度的形变，这种形变同步触发压力传感器12、13、14和15不同幅值的电压信号，当控制单元3比较出压力传感器12、13的电压信号高于压力传感器14、15的电压信号，控制单元判定人体前倾，则指令带动力的轮毂相应速度的前行；如控制单元3比较出压力传感器12、13的电压信号低于压力传感器14、15的电压信号，控制单元判定人体后倾，则指令带动力的轮毂相应速度的后退或者停驻；如控制单元3比较出压力传感器12、14的电压信号高于压力传感器13、15的电压信号，或者压力传感器12的电压信号高于其余压力传感器的电压信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬臂梁结构连接车体并采集控制信号的体感平衡车，包括车体、控制单元和轮毂，其特征在于：所述轮毂通过悬臂梁连接到车体，在悬臂梁上布置有能感知其形变的压力传感器，所述轮毂为带有电机的驱动轮毂或无动力的万向轮。

【技术特征摘要】
1.一种悬臂梁结构连接车体并采集控制信号的体感平衡车，包括车体、控制单
元和轮毂，其特征在于：所述轮毂通过悬臂梁连接到车体，在悬臂梁上布置
有能感知其形变的压力传感器，所述轮毂为带有电机的驱动轮毂或无动力的
万向轮。
2.根据权利要求1所述悬臂梁结构连接车体并采集控制信号的体感平衡车，其
特征在于：所述的悬臂梁为分体式，一端固定连接在车体上，另一端悬空并
连接所述轮毂。
3.根据权利要求1所述悬臂梁结构连接车体并采集控制信号的体感平衡车，其
特征在于：所述悬臂梁为分体式，中部固定连接在车体上，其两端悬空并均
连接所述轮毂。
4.根据权利要求1所述悬臂梁结构连接车体并采集控制信号的体感平衡车，其
特征在于：所述的悬臂梁和车体为一体化结构，悬臂梁伸出车体之外连接轮
毂。
5.根据权利要求1所述悬臂梁结构连接车体并采集控制信号的体感平衡车，其
特征在于：所述悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：张元，
申请(专利权)人：台州市同兴机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33