[发明专利]单踏板可转向的两轮电动平衡车

说明书

技术领域

本发明涉及双轮电动平衡车技术领域。

背景技术

电动平衡车，又叫“体感车”、其工作原理主要是建立在“动态稳定”的基础上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持车体的平衡。

随着智能化时代的到来以及可充电电池技术的发展，智能化电动平衡车的应用日益广泛，如环保代步、运动娱乐以及智能服务机器人。

本发明人目前所了解到的现有的电动平衡车存在进一步改进的空间：

1）、单轮电动平衡车，单轮驱动，不易控制转向，不易驾驶；

2）、带操纵杆的双轮电动平衡车，单个踏板，借助操纵杆控制转向，称之“手控”，其特点：车体较大、结构复杂；

3）、双踏板电动平衡车，双踏板车体，利用脚部控制转向，称之“脚控”，其特点：车体较大、结构复杂，且用户双腿长时间保持直立状态，易产生疲劳。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构紧凑、操控简便、体感轻松的“体控”两轮电动平衡车。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种单踏板可转向的两轮电动平衡车，通过单个踏板姿态的改变实现两轮电动平衡车的行驶或转向，包括单个踏板、两个电机轮、第一枢转件、第二枢转件、姿态仪和电驱单元。

所述单个踏板包括固定连接的踏板上盖和踏板下盖；所述两个电机轮同轴对称设置；所述第一枢转件为中空壳体，具第一转轴，可转动地固定于所述两个电机轮之间；所述第二枢转件为中空壳体，由所述第一枢转件内伸出，固定于所述踏板，且具第二转轴，以限位角度转动连接所述第一枢转件；所述第一转轴与所述第二转轴二维正交设置；所述姿态仪设置于所述第一转轴和第二转轴交点位置，固定于所述第二枢转件内，感测所述踏板姿态信号；所述电驱单元固定于所述踏板，电连接所述姿态仪和两个电机轮，响应所述姿态信号，分别控制驱动所述两个电机轮。

进一步的，该电动平衡车的两个电机轮分别包括轮毂电机和固定套设其外的车轮，所述两个电机轮设置于所述踏板中间位置的下方或两侧。

进一步的，该电动平衡车的轮毂电机包括电机轴，所述电机轴固定连接所述第一枢转件。

本发明的枢转件及转动轴具下面两种实现方式：

第一种：该电动平衡车的第一转轴为X轴，所述第二转轴包括Y轴；所述第一枢转件具限位开口，所述限位开口和所述第二枢转件的伸出部分构成绕Y轴转动角度限位；该电动平衡车的姿态仪包括陀螺仪和加速度传感器，感测所述踏板绕X轴或Y轴转动的姿态信号。

第二种，该电动平衡车的第一转轴为X轴，所述第二转轴包括Z轴；所述第二枢转件沿径向设置有限位挡块，所述第一枢转件设置有与所述限位挡块对应的限位槽，所述限位挡块和限位槽构成绕Z轴转动角度限位；该电动平衡车的姿态仪包括陀螺仪、加速度传感器和转角传感器，感测所述踏板绕X轴或Z轴转动的姿态信号；所述转角传感器旋转连接于所述第一枢转件与姿态仪之间。

进一步的，该电动平衡车的电驱单元包括：脚踏开关组件、电源组件和控制组件。

脚踏开关组件包括一组或两组，每组两个脚踏开关，固定于所述踏板上端面，感应使用者是否站立于电动平衡车上以开启或关闭。

电源组件包括充电电池、电源开关、充电接口；充电电池均衡地固定于所述踏板内，电源开关固定于所述踏板侧边，用于开启或关闭电源，充电接口固定于所述踏板侧边，用于电池充电。

控制组件包括报警电路、控制电路、驱动电路；报警电路，用于电量过低报警、电流过大报警、车速过高报警；控制电路包括微处理器，对姿态信号进行运算、处理，产生控制信号；驱动电路接收所述控制信号，分别驱动所述两个电机轮的转速和转向。

进一步的，该电动平衡车的踏板的形状包括圆形。

本发明的有效效果：1）、采用单个圆形或对称形踏板以及电池的均衡分布，车体重心均衡、结构更紧凑；2）、姿态仪设置于踏板的转动轴中心位置，感测姿态信号更准确；3）、采用踏板绕X轴、Y轴或Z轴的二维转动，用户可方便地通过身体的前后倾斜、左右倾斜或扭动来操控进退或转向，称之“体控”，操控更简便、轻松。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的单踏板可转向的两轮电动平衡车的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的单踏板可转向的两轮电动平衡车结构剖面示意图；

图3为本发明另一实施例提供的单踏板可转向的两轮电动平衡车的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的单踏板可转向的两轮电动平衡车枢转件局部结构爆炸图；