一种高速全向自平衡车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高速全向自平衡车，包括车体、人机输入设备、设置于所述车体前部的至少一个前轮、设置于所述车体后部的至少一个后轮、驱动机构、转向控制机构、设置在所述车体底部的电源模块以及集成电路控制模块。相比前后方向平衡车，本实用新型专利技术前后方向的稳定性由前后两组车轮的轮距保证，因此具有较强的高速稳定性，且遇到坑洼时不容易摔车；相比左右方向平衡车，可以在静止时依然保持平衡，并且可以完成原地转向；相比通过把手控制方向的滑板车或自行车，可以撒把骑行，且遇到小台阶时车轮方向不会快速变横，降低摔车风险；相较各类型平衡车，更易于学习。更易于学习。更易于学习。

【技术实现步骤摘要】
一种高速全向自平衡车


[0001]本技术涉及平衡车
，具体涉及一种高速全向自平衡车。

技术介绍

[0002]传统平衡车主要分为两大类。前后方向平衡车及左右方向平衡车。
[0003]前后方向平衡车：这种车辆主要通过控制前后方向加速度的方式使车辆保持前后方向上的平衡。而左右方向上的平衡则完全不需要控制，通过左右分布的车轮或由用户介入的方式来进行维持。前后方向平衡车的主要缺点是，车辆平衡时，计入加速度影响后的人车重心，需严格处于车轮轮轴正上方。前后方向重心偏移受随加速度变化的扰动严重。因此高速行驶或遇到路面坎坷时非常容易发生危险，学习成本也相对较高。
[0004]左右方向平衡车：这种车辆具有以下两套独立的平衡系统中的至少一种。通过电子控制的方式左右扭转车头来保持平衡。和传统自行车控制平衡的原理一致。但是车辆低速或静止状态时稳定性较差。一个显而易见的例子是，自行车慢骑比赛中，车辆很容易左右倾倒。通过装在额外的配重平衡系统。配重平衡系统一般通过电子控制一个较大的质量块进行运动来保持整车平衡。这种平衡系统的典型例子是陀螺仪、平衡滑块。这种平衡系统的好处是其平衡原理与车辆的行驶速度无关，可以做到静止状态平衡。但缺点是当车辆载重较高时，需要很大的平衡器，耗电严重且高速旋转或运动的质量块容易造成人员伤亡。
[0005]现在缺少一种具备以下特性的平衡车：1、高速行驶稳定性高；2、可以在任何速度下，无论载人与否，均可以保持较好稳定性的平衡车；3、车辆不依赖陀螺仪或平衡滑块等配重类的平衡系统结构。静态平衡耗电低，且不容易发生危险。

技术实现思路

[0006]为此，本技术提供一种高速全向自平衡车，以解决现有技术中存在的前后方向平衡车高速行驶容易发生危险，左右方向平衡车在车辆低速或静止状态时稳定性较差的问题。
[0007]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种高速全向自平衡车，所述平衡车包括车体、人机输入设备、设置于所述车体前部的至少一个前轮、设置于所述车体后部的至少一个后轮、驱动机构、转向控制机构、设置在所述车体底部的电源模块以及集成电路控制模块；
[0008]所述前轮与后轮之间具有预设间距，所述车体上设置有位于前轮和后轮之间的人员站立区域或座位安装区域，所述人机输入设备用于获取用户操作意图或指令，所述驱动机构连接前轮和/或后轮，用于驱动前轮和后轮中的至少一个车轮转动，所述前轮和后轮连接转向控制机构，所述转向控制机构用于控制前轮和后轮的转向角度，所述电源模块用于对全车进行供电，所述集成电路控制模块包括主控MCU、倾角侦测传感器，所述倾角侦测传感器用于侦测车体倾斜角度，所述人机输入设备、驱动机构、转向控制机构以及倾角侦测传感器均与所述主控MCU连接。
[0009]进一步地，所述人机输入设备包括设置在人员站立区域的压力传感器、用于侦测车体倾斜角度的倾角侦测传感器、手动输入设备以及远程无线设备。
[0010]进一步地，所述所述驱动机构包括与主动车轮连接的驱动电机，所述集成电路模块包括与主控MCU连接的电机驱动器，所述驱动电机连接电机驱动器。
[0011]进一步地，所述转向控制机构包括转向传动器、转向舵机，所述转向传动器使用可转动的方式安装在车体的前部或后部，所述前轮和后轮与所述转向传动器连接，所述转向传动器的外侧设置有齿轮、皮带、链条或拉线装置，所述转向舵机设置在所述车体上并与所述转向传动器通过齿轮、皮带、链条或拉线装置连接，所述集成电路控制模块包括与主控MCU连接的转向控制器，所述转向控制器连接转向舵机。
[0012]进一步地，所述转向控制机构还包括转向角侦测传感器，所述转向角侦测传感器设置于传动装置上或者设置于转向舵机上，用于侦测车轮转向角度。
[0013]进一步地，所述前轮包括一个车轮，所述后轮包括一个车轮。
[0014]进一步地，所述前轮、后轮均由具有一定宽度的一个车轮，或者左右对称设置的车轮组构成。
[0015]进一步地，所述车体上设置有扶手。
[0016]本技术具有如下优点：
[0017]本技术提出的一种高速全向自平衡车，包括车体、人机输入设备、设置于所述车体前部的至少一个前轮、设置于所述车体后部的至少一个后轮、驱动机构、转向控制机构、设置在所述车体底部的电源模块以及集成电路控制模块。相比前后方向平衡车，本技术前后方向的稳定性由前后两组车轮的轮距保证，因此具有较强的高速稳定性，且遇到坑洼时不容易摔车；相比左右方向平衡车，可以在静止时依然保持平衡，并且可以完成原地转向；相比通过把手控制方向的滑板车或自行车，可以撒把骑行，且遇到小台阶时车轮方向不会快速变横，降低摔车风险；相较各类型平衡车，更易于学习。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0019]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。
[0020]图1为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车的结构示意图；
[0021]图2为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车的底部结构示意图；
[0022]图3为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车的转向角侦测传感器结构示意图；
[0023]图4为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车的控制原理框图；
[0024]图5为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车的扶手结构示意图；
[0025]图6为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车的另一结构示意图；
[0026]图7为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车的控制方法流程图；
[0027]图8为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车倾倒状态分析示意图；
[0028]图9为sin(θ)/cos(θ)函数图像；
[0029]图10为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车匀速运动状态分析示意图；
[0030]图11为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车另一匀速运动状态分析示意图；
[0031]图12为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车变速运动状态分析示意图；
[0032]图13为本技术实施例1提供的一种高速全向自平衡车变速运动状态分析示意图。
[0033]图中：车体1、人机输入设备2、转向传动器3、转向舵机4、转向角侦测传感器5、前轮6、后轮7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速全向自平衡车，其特征在于，所述平衡车包括车体、人机输入设备、设置于所述车体前部的至少一个前轮、设置于所述车体后部的至少一个后轮、驱动机构、转向控制机构、设置在所述车体底部的电源模块以及集成电路控制模块；所述前轮与后轮之间具有预设间距，所述车体上设置有位于前轮和后轮之间的人员站立区域或座位安装区域，所述人机输入设备用于获取用户操作意图或指令，所述驱动机构连接前轮和/或后轮，用于驱动前轮和后轮中的至少一个车轮转动，所述前轮和后轮连接转向控制机构，所述转向控制机构用于控制前轮和后轮的转向角度，所述电源模块用于对全车进行供电，所述集成电路控制模块包括主控MCU、倾角侦测传感器，所述倾角侦测传感器用于侦测车体倾斜角度，所述人机输入设备、驱动机构、转向控制机构以及倾角侦测传感器均与所述主控MCU连接。2.根据权利要求1所述的一种高速全向自平衡车，其特征在于，所述人机输入设备包括设置在人员站立区域的压力传感器、用于侦测车体倾斜角度的倾角侦测传感器、手动输入设备以及远程无线设备。3.根据权利要求1所述的一种高速全向自平衡车，其特征在于，所述驱动机构包括与主动车轮连接的驱动电机，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建平，
申请(专利权)人：北京顺昌新材科技有限公司，
类型：新型
国别省市：