一种机电陀螺平衡滑板车制造技术

本实用新型专利技术提供了一种机电陀螺平衡滑板车，包括：车轮，车轮包括内置的第一电机和嵌套在第一电机外侧的充气轮胎；滑板支架，滑板支架设置在车轮的外侧并位于车轮的中间位置处；至少一个机电陀螺仪，机电陀螺仪设置在滑板支架内并且以不影响车轮转动的方式设置在车轮的旁侧，机电陀螺仪包括第二电机以及在第二电机驱动下高速旋转以在水平面内产生扭矩的陀螺；以及控制板，用于控制第一电机和第二电机旋转的控制板设置在滑板支架内并且分别与第一电机和第二电机连接，控制板设有用于检测机电陀螺平衡滑板车的运行加速度的加速度传感器。本实用新型专利技术能够在不需要任何外加辅助力量的情况下在前后左右方向均能实现自平衡。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及独轮滑板车
，尤其涉及一种机电陀螺平衡滑板车。
技术介绍
传统滑板车是一个拥有两个或者更多轮子的小平台，依靠使用者蹬踏地面前进。由于滑板车速度适中，好学易操作，从最开始的娱乐活动逐步演变成人们日常生活中代步工具。同时，在绿色、环保等理念的倡导下，人们也越来越愿意选择滑板车这种既轻便又节约能源的新型交通工具来代替汽车等传统的交通工具。而且在年轻人群中，滑板车还被看作是一种时尚的象征，受到大力追捧。滑板车种类繁多，并且随着科技进步不断更新。从传统的由车头扶手和滑板组成的双轮、三轮、四轮滑板车，更新到去掉扶手的双轮滑板车，再到独轮的自平衡滑板车，驱动方式由人力驱动变成电力驱动，使用起来也更加方便，并且由于滑板车的结构不断简化，外形也不断简约时尚，占地空间越来越少，携带和收捡也越来越方便。现在市面上运用最多也最受消费者喜爱的是一种独轮自平衡滑板车。该种滑板车的结构大致包括：车轮、将车轮固定于中心的外壳、设置在外壳顶部中央的空心的踏板、置于车轮内的电机和控制电机转动的控制电路板。通常情况下，该控制电路办还包括角加速度计和陀螺仪(陀螺仪，是指用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置)。加速度计和陀螺仪用于检测踏板的倾斜角度。该种滑板车的工作原理大致如下：控制电路板根据角加速度计和陀螺仪检测到的角度倾斜数据计算车体的倾斜角度，再根据倾斜角度算出滑板车的
运行速度，最后根据滑板车的速度得出电机的转速，并将该信息传递给控制电路板，控制电路板再根据该信息控制电机的转速，从而实现平衡。在滑板车运行过程中，使用者通过控制身体重心来平衡车体。该种独轮滑板车所指的自平衡，事实上只实现了对车体前后方向的平衡，对于车体左右方向的平衡并没有通过车体自身来实现平衡。现有的独轮滑板车大多采用以下平衡方式来进行左右平衡。方式一，通过增大车轮沿轴向的厚度来实现左右平衡，由于车轮沿轴向的厚度较大，使用者在滑板车上只需要控制身体重心即可，不需担心车体的左右平衡问题。但是这种自平衡独轮滑板车由于车轮厚度较大，导致整个车体笨重、体积大、不方便携带，已经逐渐被淘汰。方式二，使用者通过控制身体重心来保持左右平衡，该种独轮滑板车虽然可以避免车体笨重、体积大等缺陷，但是该种方式显然不是通过车体自身来实现左右平衡的，并且该种方式操作难度大，尤其是对于初学者而言不易上手。当使用者踩上踏板后车体由于受力不均而左右倾倒，初学者很难控制身体重心，因此难以顺利的踩上滑板车，在上车阶段需要耗费大量的时间，而且在后期独轮滑板车运行过程中也要随时调整身体重心以保证车体左右方向的平衡。同时，在初学阶段，使用者不得不借助外在的支撑，例如旁人帮忙扶住身体或依靠墙壁支撑学习，十分不便。并且，对于年龄较小的初学者而言因不易控制身体平衡，还容易在学习的过程中摔倒受伤。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种机电陀螺平衡滑板车，其能够在不需要任何外加辅助力量的情况下，使初学者能够快速上车，并且在后期滑板车运行过程中通过车体自身来实现前后左右方向的平衡，使用者只需要通过控制身体前倾或后仰来控制滑板车的前进、后退、加速或减速。为了实现上述目的，本技术特采用了以下技术方案：一种机电陀螺平衡滑板车，包括：车轮，车轮包括内置的第一电机和嵌套在第一电机外侧的充气轮胎；滑板支架，滑板支架设置在车轮的外侧并位于车轮的中间位置处；至少一个机电陀螺仪，机电陀螺仪设置在滑板支架内并且以不影响车轮转动的方式设置在车轮的旁侧，机电陀螺仪包括第二电机以及在第二电机驱动下高速旋转以在水平面内产生扭矩的陀螺；以及控制板，用于控制第一电机和第二电机旋转的控制板设置在滑板支架内并且分别与第一电机和第二电机连接，控制板设有用于检测机电陀螺平衡滑板车的运行加速度的加速度传感器。在本技术的较佳实施例中，上述车轮还包括用于支撑固定滑板支架的支撑轴，支撑轴位于第一电机的轴心并从第一电机的表面向外延伸凸出。在本技术的较佳实施例中，上述滑板支架包括上支架和下支架，上支架和下支架限定出一腔体，腔体中设有加强横梁。在本技术的较佳实施例中，上述上支架、下支架和加强横梁分别在与车轮对应的位置处设有足以容纳车轮的第一通孔、第二通孔和第三通孔。在本技术的较佳实施例中，上述第二电机和陀螺成对地设置在滑板支架内，其中，第二电机为高速直流无刷电机，陀螺呈圆盘状并且在其轴心处设置有第二电机。在本技术的较佳实施例中，上述控制板根据加速度传感器检测到的机电陀螺平衡滑板车的加速度以及公式α＝arc sin(g/a)计算出机电陀螺平衡滑板车的倾斜角度，并根据计算出的倾斜角度控制第一电机和/或第二电机的旋转方向和/或旋转速度，其中，α为机电陀螺平衡滑板车的倾斜角度，a为机电陀螺平衡滑板车的加速度，g为重力加速度，等于9.8m/s2。在本技术的较佳实施例中，上述机电陀螺平衡滑板车还包括沿滑板支架的用于支撑人体的第一表面向外凸出的轮胎保护盖，轮胎保护盖与暴露在第一表面外侧的车轮保持相匹配的形状和尺寸。在本技术的较佳实施例中，上述机电陀螺平衡滑板车还包括设置在控制板上的蓝牙模块，蓝牙模块与移动设备连接并且根据移动设备发出的指令将机电陀螺平衡滑板车设定为柔和骑行模式、舒适骑行模式或劲爆骑行模式。在本技术的较佳实施例中，上述机电陀螺平衡滑板车还包括设置在滑板支架内的电池组，电池组分别与第一电机、第二电机、控制板和加速度传感器连接，并且在滑板支架的外侧设有与电池组相对应的充电接口。在本技术的较佳实施例中，上述机电陀螺平衡滑板车还包括照明灯、尾灯和USB接口，其中，照明灯和尾灯分别设置在滑板支架的两个端面上，USB接口设置在滑板支架的与电池组相对应的侧面上，并且USB接口与电池组连接。本技术的有益技术效果：本技术的机电陀螺平衡滑板车通过设置在滑板车支架内且位于车轮旁侧的至少一个机电陀螺仪实现了滑板车在前后左右方向上的全方位平衡。本技术的机电陀螺仪完全不同于现有技术中的用于检测物体倾斜角度的电子陀螺仪。本技术的机电陀螺仪包括由高速直流无刷电机作为驱动的第二电机以及陀螺。陀螺在高速直流无刷电机的驱动下高速旋转，由于陀螺效应，陀螺在高速旋转过程中在其所处水平面内沿各个方向，包括滑板车的前后左右方向，均产生扭矩，从而维持滑板车车体前后左右方向的平衡。本技术的机电陀螺平衡滑板车在不增加车轮厚度以及不需要使用者通过控制身体来保证左右平衡的情况下，真正实现了独轮
滑板车的自平衡。有效解决了初学者“上车难”的问题。同时，本技术的滑板车在运行过程中，只需要使用者通过控制身体重心来调节车体的运动方向以及运行速度即可，不必担心在滑板车运行过程中的平衡问题。并且，本技术结构简单，外形时尚，既保留了传统滑板车的娱乐性和趣味性，同时还通过与移动设备连接的蓝牙模块来控制滑板车的运行模式，以满足不同道路状况下对车速的不同需求，实现智能化。同时还可以通过移动设备远程控制滑板车的运动状态。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机电陀螺平衡滑板车，其特征在于，包括：车轮，所述车轮包括内置的第一电机和嵌套在所述第一电机外侧的充气轮胎；滑板支架，所述滑板支架设置在所述车轮的外侧并位于所述车轮的中间位置处；至少一个机电陀螺仪，所述机电陀螺仪设置在所述滑板支架内并且以不影响所述车轮转动的方式设置在所述车轮的旁侧，所述机电陀螺仪包括第二电机以及在所述第二电机驱动下高速旋转以在水平面内产生扭矩的陀螺；以及控制板，用于控制所述第一电机和所述第二电机旋转的所述控制板设置在所述滑板支架内并且分别与所述第一电机和所述第二电机连接，所述控制板设有用于检测所述机电陀螺平衡滑板车的运行加速度的加速度传感器。

【技术特征摘要】
1.一种机电陀螺平衡滑板车，其特征在于，包括：车轮，所述车轮包括内置的第一电机和嵌套在所述第一电机外侧的充气轮胎；滑板支架，所述滑板支架设置在所述车轮的外侧并位于所述车轮的中间位置处；至少一个机电陀螺仪，所述机电陀螺仪设置在所述滑板支架内并且以不影响所述车轮转动的方式设置在所述车轮的旁侧，所述机电陀螺仪包括第二电机以及在所述第二电机驱动下高速旋转以在水平面内产生扭矩的陀螺；以及控制板，用于控制所述第一电机和所述第二电机旋转的所述控制板设置在所述滑板支架内并且分别与所述第一电机和所述第二电机连接，所述控制板设有用于检测所述机电陀螺平衡滑板车的运行加速度的加速度传感器。2.根据权利要求1所述的机电陀螺平衡滑板车，其特征在于，所述车轮还包括用于支撑固定所述滑板支架的支撑轴，所述支撑轴位于所述第一电机的轴心并从所述第一电机的表面向外延伸凸出。3.根据权利要求1所述的机电陀螺平衡滑板车，其特征在于，所述滑板支架包括上支架和下支架，所述上支架和所述下支架限定出一腔体，所述腔体中设有加强横梁。4.根据权利要求3所述的机电陀螺平衡滑板车，其特征在于，所述上支架、所述下支架和所述加强横梁分别在与所述车轮对应的位置处设有足以容纳所述车轮的第一通孔、第二通孔和第三通孔。5.根据权利要求1所述的机电陀螺平衡滑板车，其特征在于，所述第二电机和所述陀螺成对地设置在所述滑板支架内，其中，所述第二电机
\t为高速直流无刷电机，所述陀螺呈圆盘状并且在其轴心处设置有所述第二电机。6.根据权利要求1所述的机电陀螺平衡滑板车，其特征在于，所述控制...

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