[发明专利]具有脚轮的移动装置

权利要求书

1.一种具有脚轮的移动装置，其用于在地面上运动，所述装置包括：

-踏板(8)，其主要地在称为“踏板平面”的平面上延伸，并且当所述装置被用户使用时，所述用户的至少一只脚将放置在该踏板上；

-至少一个脚轮(20-23)，其机械地连接到所述踏板以在地面上滚动，该脚轮被安装为围绕平行于所述踏板的平面的滚动轴线(34)转动，并且还围绕垂直于所述踏板的平面的转动轴线(26-29)转动；

-制动装置(80；152)，其适于在所述脚轮上施加制动力矩，该制动力矩的幅值随转向角度而变化，所述转向角度为以下两者之间的角度：

·所述踏板的纵向轴线，该纵向轴线相对于所述踏板以零自由度固定，并包含在所述踏板的平面内，以及

·该踏板的瞬时运动方向在所述踏板平面上的正交投影；

其特征在于，

-所述制动装置(80；152)为适于在所述脚轮上施加制动力矩的可控机电装置，该制动力矩随所接收到的制动命令而变化，并且

-所述移动装置包括：

·惯性中心(50)，其适于测量表示转向角度的物理参数，和

·中央单元(52)，其被编程为根据所述惯性中心所测量的物理参数来创建制动命令，并且将所创建的制动命令传输到所述制动装置，以便在所述脚轮上施加随所述转向角度而变化的制动力矩。

2.根据权利要求1所述的装置，其中：

-所述装置还包括用于使所述脚轮转向的转向装置(54)，该装置适于使所述脚轮围绕其转动轴线(26)枢转根据所接收到的枢转命令确定的角度；以及

-所述中央单元(52)还被编程为在每个使所述脚轮枢转的命令的时间，根据在该时间所述惯性中心测量的物理参数来创建枢转命令，该枢转命令使所述脚轮的滚动轴线保持垂直于所述踏板的瞬时运动方向。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述制动装置(152)和所述转向装置(54)具有共同的可控电动致动器(79)，其适于响应于枢转命令而使所述脚轮围绕其转动轴线枢转预定角度。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述制动装置(152)包括：

·至少一个垫片(82、84)，其能够在前进位置和缩回位置之间移动，其中，在所述前进位置时，其在所述脚轮上施加压力以制动该脚轮，并且在所述缩回位置时，其在所述脚轮上不施加压力或施加较小的压力；以及

·机构(156)，其适于将所述脚轮围绕其转动轴线在一个方向上的枢转转换成所述垫片从其缩回位置到其前进位置的运动，并且将所述脚轮围绕其转动轴线在相反方向上的枢转转换为所述垫片从其前进位置到其缩回位置的运动。

5.根据权利要求4所述的装置，其中：

-所述制动装置(152)包括回复构件(106)，其连续施加使所述垫片回复至其缩回位置的力，以及；

-适于将所述脚轮的枢转转换成所述垫片的运动的所述机构(156)包括：

·拉索(100)，其一端以零自由度附接到所述踏板上的固定的锚定点(158)，其另一端附接到所述垫片；以及

·至少一个棘爪(164、165、166、167)，其通过所述脚轮的转动能够在以下两个位置之间移动：

-偏心位置，在该位置处，所述棘爪拉紧所述拉索，这使得所述垫片抵抗所述回复构件的回复力从其缩回位置移动到其前进位置；

-对齐位置，在该位置处，所述拉索被松开，从而允许所述垫片通过所述回复构件的回复力从其前进位置移动到其缩回位置。

6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述脚轮的所述滚动轴线(34)和该同一脚轮的所述转动轴线(26)之间的最短距离Δ大于或等于1cm，并且所述中央单元(52)被编程以在每个命令的同时创建枢转命令，该枢转命令另外使在所述踏板的瞬时运动方向上，所述脚轮的所述滚动轴线保持在其转动轴线的前方。