平衡车转向装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种平衡车转向装置，内部的承载装置（11）中设光电传感器（141），光电传感器（141）包括光源、码盘、检测光栅以及光电检测器件，码盘设于光源、检测光栅间光电检测器件设于检测光栅后；光电检测器件（4）采集光变化信号并转换为电信号；所述承载装置（11）内设处理模块，所述处理模块包括信号整形模块、单片机，所述的信号整形模块与光电检测器件连接，处理电信号并传递给单片机。本实用新型专利技术具有非接触性结构，且原理构造简单、易于实现、机械平均寿命长，可靠性较高的优点。另外光电部件输出是数字量具有很好的一致性,适合批量生产的要求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种转向装置，尤其涉及一种应用在平衡车上的转向装置。
技术介绍
平衡车是一种电力驱动、具有自我平衡能力的个人用运输载具，是都市用交通工具的一种，是一种前所未见的崭新交通工具。应用于个人交通、工作巡视、室内场馆、高尔夫球车，警察巡逻、会展巡逻、大型场馆工作人员交通工具、旅游娱乐以及汽车搭载等多个方面。平衡车的运作原理主要是飞机平衡的原理，也就是车辆本身的自动平衡能力(电子自衡系统)。以内置的精密电子陀螺仪(Solid-State Gyroscopes)来判断车身所处的姿势状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动马达来做到平衡的效果。然而，现有平衡车在转向中，转向装置角度传感器大都采用的是接触式薄膜塑料电位器。由于电位器本身的构造特点决定，长时间使用会有机械磨损耗和电介质的损耗，导致需要经常校正，影响产品质量和系统的稳定性能。
技术实现思路
本技术提供一种采用非接触式的增量式传感器来测量转向角度的平衡转向装置，由于其本身非接触结构，可以避免机械磨损损耗。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是一种平衡车转向装置，包括承载装置和设于承载装置上的的转向装置，其特征在于所述的承载装置上设角度感应装置，所述角度感应装置包括光电传感器以及与转向装置相连接的连接装置；所述光电传感器包括光源、码盘、检测光栅以及光电检测器件，所述的码盘设于光源、检测光栅间，所述光电检测器件设于检测光栅后；所述光电检测器件采集光变化信号并转换为电信号；所述承载装置内设处理模块，所述处理模块包括信号整形模块、单片机，所述的信号整形模块与光电检测器件连接，处理所述的电信号并传递给单片机。本技术的第一优选方案在于，所述承载装置内设控制模块，所述控制模块与单片机连接，用于控制平衡车行进。本技术的技术优势在于具有非接触性结构，且原理构造简单、易于实现、机械平均寿命长，可靠性较高的优点。另外光电部件输出是数字量具有很好的一致性，适合批量生产的要求。附图说明图1是本技术的整体结构示意图。图2是本技术的光电传感器的分解及信号流向图。图3是本技术的系统结构模块图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术做进一步说明。参考图1、图2、图3，一种平衡车转向装置，包括承载装置11和设于承载装置11上的的转向装置13，承载装置11上设角度感应装置14，角度感应装置14包括光电传感器141以及与转向装置13相连接的连接装置142 ;光电传感器141包括光源1、码盘2、检测光栅3以及光电检测器件4，码盘2设于光源1、检测光栅3间光电检测器件4设于检测光栅3后；光电检测器件4采集光变化信号并转换为电信号；所述承载装置11内设处理模块，所述处理模块包括信号整形模块5、单片机，所述的信号整形模块5与光电检测器件4连接，处理电信号并传递给单片机。承载装置11内设控制模块，所述控制模块与单片机连接，用于控制平衡车行进。上述的平衡车转向装置可应用于平衡车中，平衡车包括包括承载装置11、安装于承载装置11上的行走装置12与转向装置13，以及安装在承载装置内的控制模块。行走装置12可以是单个轮体或多个轮体，分布方式可以为平行或相对设置等。本实施例中，行走装置12为相对且同轴设置的两个轮体。承载装置11设置于相对设置的两个轮体之间，用于在驱动装置的带动下承载使用者行走。连接码盘2的轴通过连接装置142和转向装置13的手柄连接在一起。通过平衡车在行走的过程中左右转动平衡车手柄带动光电传感器141中的码盘2的转动，达到检测角度的目的。码盘2上刻有节距相等的辐射状透光缝隙，相邻两个透光缝隙之间代表一个增量周期。检测光栅3上刻有A、B两组与码盘2相对应的透光缝隙，用以通过或阻挡光源和光电检测器件4之间的光线。它们的节距和码盘2上的节距相等，并且两组透光缝隙错开1/4节距，使得光电检测器件4输出的信号在相位上相差90°电度角采用正交光栅A B相输出原理，光学部分采用检测光栅3和光电传感器件141实现光栅的位置的正交采集，因为A B相检出脉冲有相位差，通过相位差可以判别其转动的方向，再加上零点检测电路。通过电路检测A相脉冲的边沿变化，比如下降沿时刻，正相转动B=I为高电平，反相转动B=O为低电平。通过单片机处理信号。能实现零点，方向，位移从而计算出相对于零点的偏向角度。在通过串行口输出给承载装置11内部的控制模块。具体的实施过程如下当码盘2随着被测转轴转动时，检测光栅3不动，光线透过码盘2和检测光栅3上的透过缝隙照射到光电检测器件4上，光电检测器件4就输出两组相位相差90电度角的近似于正弦波的电信号，光栅A B信号经过信号整形模块5处理后送给单片机进行识别。零点通过信号整形模块5中的GP1S22进行识别。当过零后认为角度为O点的位置。然后根据AB相之间关系确认移动的角度偏移量。再将得到的信息传输到单片机，进行信号的处理。单片机对信息进行解码。并把处理好的角度信息通过异步串行口进行输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平衡车转向装置，包括承载装置和设于承载装置上的的转向装置，其特征在于：所述的承载装置上设角度感应装置，所述角度感应装置包括光电传感器以及与转向装置相连接的连接装置；所述光电传感器包括光源、码盘、检测光栅以及光电检测器件，所述的码盘设于光源、检测光栅间，所述光电检测器件设于检测光栅后；所述光电检测器件采集光变化信号并转换为电信号；所述承载装置内设处理模块，所述处理模块包括信号整形模块、单片机，所述的信号整形模块与光电检测器件连接，处理所述的电信号并传递给单片机。

【技术特征摘要】
1.一种平衡车转向装置，包括承载装置和设于承载装置上的的转向装置，其特征在于: 所述的承载装置上设角度感应装置，所述角度感应装置包括光电传感器以及与转向装置相连接的连接装置； 所述光电传感器包括光源、码盘、检测光栅以及光电检测器件，所述的码盘设于光源、检测光栅间，所述光电检测器件设于检测光栅后；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：应放天，叶卫富，
申请(专利权)人：杭州亿脑智能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：