[发明专利]复位机构及其自平衡两轮机器人转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及复位机构以及转向装置，尤其涉及一种用于自平衡两轮机器人转向装置的复位机构及其转向装置。

背景技术

目前，自平衡两轮机器人的转向装置主要有两种操作结构，一种是摆动式，另外一种是转动式。在摆动式的转向装置中，转轴水平地设置在自平衡两轮机器人的支撑平台上，转轴的一端与一摆杆相连，操作者在转向时操纵设置于摆杆上端的把手带动摆杆从初始的中间位置向左或向右摆动，进而带动与该摆杆相连的水平转轴由初始位置围绕该水平转轴的中轴线沿顺时针方向或逆时针方向转动，通过检测装置检测到该水平转轴转动角度的大小，并将反映该转动角度变化量的检测信号发送至该自平衡两轮机器人的控制系统，从而控制该自平衡两轮机器人的转向。在转动式的转向装置中，转轴竖立在自平衡两轮机器人的支撑平台上，操作者在转向时通过手或腿的操作带动设置于转轴上端的把手向顺时针方向或逆时针方向转动，进而带动与该把手相连的转轴由初始位置围绕该转轴的中轴线沿顺时针方向或逆时针方向转动，通过检测装置检测到该转轴转动角度的大小，并将反映该转动角度变化量的检测信号发送至该自平衡两轮机器人的控制系统，从而控制该自平衡两轮机器人的转向。

在上述的两种转向装置中，都需要考虑在操作者撤销施加给转向装置的转动力矩后、能够使该转向装置的转轴以及把手或摆杆自动回复到初始位置的复位问题。在现有的摆动式转向装置中，虽然设有复位机构，但存在着结构复杂、不耐用的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种当驱使转轴转动的力矩消除后、能够使转轴复位到初始位置的复位机构，该复位机构结构简单，坚固耐用。

本发明所要解决的进一步的技术问题在于提供一种采用了上述复位机构的自平衡两轮机器人转向装置, 在操作者撤销施加给自平衡两轮机器人的转向装置的转动力矩后,该自平衡两轮机器人的转向装置的把手或摆杆可自动复位到初始位置。

本发明提供了一种复位机构，包括转轴和机架；其特点是，该复位机构还包括扭转复位元件；扭转复位元件的一端固定在所述的机架上，另一端与转轴的一端相连；当转轴由一初始位置转动时，会带动该扭转复位元件扭转变形；当驱使该转轴转动的力矩消除后，该扭转复位元件产生的复位扭力会带动该转轴复位到所述的初始位置。 

上述的复位机构，其中，扭转复位元件为可弹性扭转变形的板或棒。

上述的复位机构，其中，所述可弹性扭转变形的板或棒由金属、塑料或者橡胶制成。

上述的复位机构，其中，扭转复位元件为弹性钢片。

上述的复位机构，其中，机架包括机架本体和设置在机架本体上的一固定块；扭转复位元件的一端与该固定块可拆卸式连接，另一端与转轴的一端可拆卸式连接。

上述的复位机构，其中，转轴水平地安装于机架上。

上述的复位机构，其中，机架包括机架本体和设置在机架本体上的轴承座，转轴上套设有轴承，该轴承安装在轴承座上。

本发明还提供了一种自平衡两轮机器人转向装置，该转向装置包括把手和复位机构；该复位机构包括转轴、机架和扭转复位元件；扭转复位元件的一端固定在所述的机架上，另一端与所述转轴的一端相连；当转轴由一初始位置转动时，会带动该扭转复位元件扭转变形；当驱使该转轴转动的力矩消除后，该扭转复位元件产生的复位扭力会带动该转轴复位到所述的初始位置；其中，把手与转轴的另一端连接，并可带动转轴围绕该转轴的中轴线转动；该复位机构的机架为自平衡两轮机器人的车架或者是自平衡两轮机器人的支撑平台。

本发明还提供了一种自平衡两轮机器人转向装置，该转向装置包括摆杆和复位机构；该复位机构包括转轴、机架和扭转复位元件；扭转复位元件的一端固定在机架上，另一端与转轴的一端相连；当转轴由一初始位置转动时，会带动该扭转复位元件扭转变形；当驱使该转轴转动的力矩消除后，该扭转复位元件产生的复位扭力会带动该转轴复位到所述的初始位置；其中，摆杆与转轴的另一端连接，并可带动转轴围绕该转轴的中轴线转动；该复位机构的机架为自平衡两轮机器人的支撑平台，转轴水平地安装于支撑平台上。

上述的自平衡两轮机器人转向装置，其中，支撑平台包括支撑平台本体、设置在支撑平台本体上的固定块和设置在支撑平台本体上的轴承座，扭转复位元件的一端与该固定块可拆卸式连接，转轴上套设有轴承，该轴承安装在轴承座上。

本发明具有以下优点：