一種基于重力檢測(cè)的四輪平衡車(chē)的制作方法

本實(shí)用新型涉及平衡車(chē)領(lǐng)域，特別涉及一種基于重力檢測(cè)的四輪平衡車(chē)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的平衡車(chē)一般采用兩輪，通過(guò)陀螺儀檢測(cè)車(chē)體狀態(tài)，進(jìn)而通過(guò)控制裝置驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)調(diào)整車(chē)輛平衡及識(shí)別車(chē)輛行進(jìn)操作，該類(lèi)平衡車(chē)無(wú)論對(duì)于車(chē)體平衡的調(diào)整設(shè)計(jì)及車(chē)體行進(jìn)及轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)的復(fù)雜度都比較高，且造成車(chē)輛成本高，車(chē)輛能源消耗也高。

部分四輪平衡車(chē)方案控制精度差、穩(wěn)定性不好、存在安全隱患、適用人群受到限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種基于重力檢測(cè)的四輪平衡車(chē)，旨在簡(jiǎn)化平衡車(chē)的平衡設(shè)計(jì)及行進(jìn)、轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種基于重力檢測(cè)的四輪平衡車(chē)，包括車(chē)體支撐架、控制模塊、踏板模塊、重力檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)輪模塊、隨動(dòng)輪模塊；

所述控制模塊、踏板模塊、重力檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)輪模塊、隨動(dòng)輪模塊機(jī)械設(shè)置于車(chē)體支撐架上；

所述控制模塊用于控制所述四輪平衡車(chē)的行進(jìn)及轉(zhuǎn)向；

所述踏板模塊用于支撐人體腳掌踩踏及提供所述四輪平衡車(chē)的行進(jìn)及轉(zhuǎn)向指示動(dòng)作；

所述重力檢測(cè)模塊包括第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置，分別機(jī)械設(shè)置于踏板模塊下方延四輪平衡車(chē)車(chē)體行進(jìn)方向左右前方，在踩踏過(guò)程中以車(chē)體支撐架為重力檢測(cè)支撐，用于分別檢測(cè)踏板模塊經(jīng)踩踏產(chǎn)生的重力值；

所述驅(qū)動(dòng)輪模塊包括第一驅(qū)動(dòng)輪、第二驅(qū)動(dòng)輪，分別機(jī)械設(shè)置于所述車(chē)體支撐架下方延四輪平衡車(chē)行進(jìn)方向左右前方，用于提供所述四輪平衡車(chē)行進(jìn)及轉(zhuǎn)向動(dòng)力，所述第一驅(qū)動(dòng)輪、第二驅(qū)動(dòng)輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)；

所述隨動(dòng)輪模塊包括第一隨動(dòng)輪、第二隨動(dòng)輪，分別機(jī)械設(shè)置于所述車(chē)體支撐架下方延四輪平衡車(chē)行進(jìn)方向左右后方；并分別對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第一驅(qū)動(dòng)輪、第二驅(qū)動(dòng)輪后方；用于跟隨驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)，對(duì)所述四輪平衡車(chē)起平衡作用；

所述四輪平衡車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程為：踏板模塊檢測(cè)到有操作人員在車(chē)體上，并踩踏踏板模塊，第一檢測(cè)裝置及第二檢測(cè)裝置分別檢測(cè)到踏板模塊由于踩踏產(chǎn)生的重力值，并反饋給控制模塊，控制模塊根據(jù)設(shè)置分別控制第一驅(qū)動(dòng)輪及第二驅(qū)動(dòng)輪的行進(jìn)及轉(zhuǎn)向；

如果第一驅(qū)動(dòng)輪與第二驅(qū)動(dòng)輪速度相同則實(shí)現(xiàn)所述四輪平衡車(chē)行進(jìn)，如果速度有差異則實(shí)現(xiàn)所述四輪平衡車(chē)的轉(zhuǎn)向。

優(yōu)選地，所述踏板模塊為一個(gè)踏板平面。

優(yōu)選地，所述踏板模塊包括第一踏板、第二踏板，延所述四輪平衡車(chē)行進(jìn)方向并列設(shè)置；所述第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置分別設(shè)置于第一踏板、第二踏板延四輪平衡車(chē)行進(jìn)方向前端下方。

優(yōu)選地，所述踏板模塊還包括固定踏板，所述固定踏板位于踏板模塊延所述四輪平衡車(chē)行進(jìn)方向平面后端設(shè)置，用于適合于人體后腳掌踩踏；所述第一踏板、第二踏板與固定踏板接觸側(cè)機(jī)械連接，用于適合于人體前腳掌踩踏。

優(yōu)選地，如果第一驅(qū)動(dòng)輪與第二驅(qū)動(dòng)輪速度相同則實(shí)現(xiàn)所述四輪平衡車(chē)行進(jìn)，如果速度有差異則實(shí)現(xiàn)所述四輪平衡車(chē)的轉(zhuǎn)向。

具體為：設(shè)定所述四輪平衡車(chē)驅(qū)動(dòng)輪模塊速度初始值；設(shè)定第踏板模塊的初始位置；設(shè)定第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置的重力初始值；

第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置的重力值大于初始位置，則第一驅(qū)動(dòng)輪、第二驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)作，反之，踏板模塊的重力值小于初始位置，則第一驅(qū)動(dòng)輪、第二驅(qū)動(dòng)輪不動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)動(dòng)力輪支架與車(chē)體支撐架機(jī)械連接；

所述隨動(dòng)輪通過(guò)隨動(dòng)輪支架與車(chē)體支撐架機(jī)械連接。

優(yōu)選地，所述第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置為重力傳感器。

優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動(dòng)輪、第二驅(qū)動(dòng)輪由步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述第一隨動(dòng)輪、第二隨動(dòng)輪為萬(wàn)向輪。

有益效果

本實(shí)用新型對(duì)平衡車(chē)的設(shè)計(jì)采用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪與兩個(gè)隨動(dòng)輪配合的四輪平衡方案，大大簡(jiǎn)化了平衡車(chē)的平衡設(shè)計(jì)，且采用對(duì)踏板產(chǎn)生重力檢測(cè)的方式來(lái)識(shí)別平衡車(chē)行進(jìn)及轉(zhuǎn)向指令，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，控制精度高，穩(wěn)定性好，操作也更為簡(jiǎn)單，適用于各類(lèi)人群。

附圖說(shuō)明

圖1為基于重力檢測(cè)的四輪平衡車(chē)底面示意圖；

圖2為基于重力檢測(cè)的四輪平衡車(chē)實(shí)施方式一示意圖；

圖3為基于重力檢測(cè)的四輪平衡車(chē)實(shí)施方式二示意圖；

圖4為基于重力檢測(cè)的四輪平衡車(chē)實(shí)施方式三示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式一：

如圖1、2所示一種基于重力檢測(cè)的四輪平衡車(chē)，包括車(chē)體支撐架14、控制模塊23、踏板模塊11、重力檢測(cè)模塊、驅(qū)動(dòng)輪模塊、隨動(dòng)輪模塊。

所述控制模塊23、踏板模塊11、重力檢測(cè)模塊21、驅(qū)動(dòng)輪模塊、隨動(dòng)輪模塊機(jī)械設(shè)置于車(chē)體支撐架14上。

所述控制模塊23用于控制所述四輪平衡車(chē)的行進(jìn)及轉(zhuǎn)向。

所述踏板模塊11用于支撐人體腳掌踩踏及提供所述四輪平衡車(chē)的行進(jìn)及轉(zhuǎn)向指示動(dòng)作。

所述重力檢測(cè)模塊包括第一重力檢測(cè)裝置（如圖1所示21為其中一個(gè)重力檢測(cè)裝置）、第二重力檢測(cè)裝置，分別機(jī)械設(shè)置于踏板模塊11下方延四輪平衡車(chē)車(chē)體行進(jìn)方向左右前方，在踩踏過(guò)程中以車(chē)體支撐架14為重力檢測(cè)支撐，一般設(shè)置于踏板模塊11與車(chē)體支撐架14之間，以車(chē)體支撐架14為重力支撐平面，用于分別檢測(cè)踏板模塊11經(jīng)踩踏產(chǎn)生的重力值。

所述驅(qū)動(dòng)輪模塊包括第一驅(qū)動(dòng)輪12、第二驅(qū)動(dòng)輪012，分別機(jī)械設(shè)置于所述車(chē)體支撐架下14方延四輪平衡車(chē)行進(jìn)方向左右前方，用于提供所述四輪平衡車(chē)行進(jìn)及轉(zhuǎn)向動(dòng)力，所述第一驅(qū)動(dòng)輪12、第二驅(qū)動(dòng)輪012由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述第一驅(qū)動(dòng)輪12、第二驅(qū)動(dòng)輪012通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪支架24與車(chē)體支撐架14機(jī)械連接。

優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動(dòng)輪12、第二驅(qū)動(dòng)輪012為伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，用于第一驅(qū)動(dòng)輪12、第二驅(qū)動(dòng)輪012的精確控制。

所述隨動(dòng)輪模塊包括第一隨動(dòng)輪13、第二隨動(dòng)輪013，分別機(jī)械設(shè)置于所述車(chē)體支撐架14下方延四輪平衡車(chē)行進(jìn)方向左右后方；并分別對(duì)應(yīng)設(shè)置于所述第一驅(qū)動(dòng)輪12、第二驅(qū)動(dòng)輪012后方；用于跟隨驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)，對(duì)所述四輪平衡車(chē)起平衡作用，所述第一隨動(dòng)輪13、第二隨動(dòng)輪013通過(guò)隨動(dòng)輪支架25與車(chē)體支撐架14機(jī)械連接。

優(yōu)選地，所述第一隨動(dòng)輪13、第二隨動(dòng)輪013為萬(wàn)向輪。

所述踏板模塊11為一個(gè)踏板平面；所述第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置與踏板平面機(jī)械連接設(shè)置。

所述四輪平衡車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程為：踏板模塊11檢測(cè)到有操作人員在車(chē)體上，并踩踏踏板模塊11，第一檢測(cè)裝置及第二檢測(cè)裝置分別檢測(cè)到踏板模塊11由于踩踏產(chǎn)生的重力值，并反饋給控制模塊23，控制模塊23根據(jù)設(shè)置分別控制第一驅(qū)動(dòng)輪12及第二驅(qū)動(dòng)輪012的行進(jìn)及轉(zhuǎn)向。

如果第一驅(qū)動(dòng)輪12與第二驅(qū)動(dòng)輪012速度相同則實(shí)現(xiàn)所述四輪平衡車(chē)行進(jìn)，如果速度有差異則實(shí)現(xiàn)所述四輪平衡車(chē)的轉(zhuǎn)向。

優(yōu)選地，設(shè)定所述四輪平衡車(chē)驅(qū)動(dòng)輪模塊速度初始值；設(shè)定第踏板模塊11的初始位置；設(shè)定第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置的重力初始值。

第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置的重力值大于初始位置，則第一驅(qū)動(dòng)輪12、第二驅(qū)動(dòng)輪012動(dòng)作，反之，踏板模塊11的重力值小于初始位置，則第一驅(qū)動(dòng)輪12、第二驅(qū)動(dòng)輪012不動(dòng)作。

實(shí)施方式二：

如圖1、3所示，實(shí)施方式二與實(shí)施方式一的區(qū)別僅在于：所述踏板模塊11分第一踏板31、第二踏板32，延所述四輪平衡車(chē)行進(jìn)方向并列設(shè)置；所述第一檢測(cè)裝置、第二檢測(cè)裝置分別設(shè)置于第一踏板31、第二踏板32延四輪平衡車(chē)行進(jìn)方向前端下方。

實(shí)施方式三：

如圖1、4所示，實(shí)施方式三與實(shí)施方式二的區(qū)別僅在于：所述踏板模塊還包括固定踏板33，所述固定踏板33位于踏板模塊延所述四輪平衡車(chē)行進(jìn)方向平面后端設(shè)置，用于適合于人體后腳掌踩踏；所述第一踏板31、第二踏板32與固定踏板33接觸側(cè)機(jī)械連接用于適合于人體前腳掌踩踏。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本使用新型的具體實(shí)施方式只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變形，而且性能或用途相同，都應(yīng)視為本實(shí)用新型由所提交的權(quán)利要求書(shū)確定的專(zhuān)利保護(hù)范圍。