[发明专利]一种便携自动重心控制小车

权利要求书

1.一种便携自动重心控制小车，其特征在于它包含车体、车轮、可折叠把手、转向机构、控制系统、安全保障系统，车体是由踏板和车轮连接装置组成，是自动重心控制小车的主要承载部分；车轮是两个车轮安装于车体的左右两侧，由内嵌于车轮内的电机提供动力；可折叠把手，一种可按使用者身高伸缩并可折叠的把手，是使作者驾驶扶持和操作的机构，把手上包含有操作按扭，手柄和指示面板以及固定在把手上的喇叭与照明灯具；转向机构，通过偏转把手可带动转向机构转动，改变踏板及车体的姿态，并将车体姿态改变信号传递给控制系统；控制系统，用于所述自动重心控制小车运动和监控的嵌入式计算机硬件系统和软件系统，包括由加速度传感器，陀螺仪，编码器组成的动态平衡传感器系统，驱动电路，中央控制系统；安全保障系统，用于保障使用者使用安全的监控，反馈和控制系统，通过感知周围环境信息，判断所述自动重心控制小车所处的运行环境是否安全。

2.根据权利要求1所述的一种便携自动重心控制小车，其特征在于它包括可伸缩的把手，折叠机构，转向机构，梯形结构，电机，轮胎，控制箱体，控制系统；连杆(6-1-5)、(6-1-6)和支撑(6-1-7)、(6-1-8)，以及销轴(6-1-1)、(6-1-2)、(6-1-3)、(6-1-4)构成梯形结构，支撑(6-1-7)、(6-1-8)，与踏板、轮毂固边，在正常状态下，该梯形结构保持正等腰梯形，那么踏板即保持水平状态，而轮子保持前束状态，把手长度为可调，驾驶者通过手对把手的控制来对车的控制，把手高度可根据每个驾驶者的使用习惯和身体高度进行调节，使驾驶者处于最舒适和最灵便的驾驶状态中。

3.根据权利要求1所述的一种便携自动重心控制小车，其特征在于它涉及两种底盘结构：六连杆机构和梯形四连杆机构；左右车轮(6-1-9)和(6-1-17)通过底盘相连接，六连杆机构和梯形四连杆机构都具有一个左右偏转的自由度，当驾驶者控制操纵杆进行控制时，操纵杆带动六连杆机构和梯形四连杆机构发生偏转，从而使整车发生偏转，达到控制车体姿态的目标。

4.根据权利要求1所述的一种便携自动重心控制小车，其特征在于连杆机构由销轴(7-6)、(7-18)、(7-16)、(7-11)，上连杆(7-5)、(7-21)，踏板右支撑(7-8)和踏板右支撑(7-19)以及下连杆(7-12)组成，实现与梯形结构相同的功能，下连杆(7-12)与左右踏板支撑通过销轴相连接，并且与通过销轴与把手连杆(7-23)连接，踏板支撑与踏板(7-20)和轮子(7-9)相连接，并且随着轮子所处状态发生上下错动，下连杆始终保持与路面平行，上连杆(7-5)与踏板支撑(7-8)及把手连杆(7-23)通过销轴连接，上连杆(7-21)与踏板支撑(7-19)及把手连杆(7-23)通过销轴连接，那么，把手左右转，带动上连杆左右运动；(7-14)为回复机构，通过固定块(7-13)与下连杆固连，当把手向左偏转时，把手连杆(7-23)带动上连杆(7-21)发生转动，连杆(7-21)绕销轴(7-18)发生转动，其下端挤压回复机构，回复机构左侧发生压缩，形成回复力，回复力大小和把手偏转角度成正比，把手偏转角度越大，回复力越大。

5.根据权利要求1所述的一种便携自动重心控制小车，其特征在于当把手发生偏转时，左右上连杆压迫回复机构顶杆(8-32)，使弹簧(8-29)发生形变，产生回复力，当转变结束或无需偏转把手时，把手自动回复至零偏转位置，当偏转角度变大时，弹簧形变量也变大，所以形成的回复力也变大；(8-13)为回复机构固定块，与下连杆固定；弹簧套(28)用于防止弹簧发生径向弯曲，与导向端套(8-27)及格(8-30)固连。

6.根据权利要求1所述的一种便携自动重心控制小车，其特征在于由车轮侧板(9-24)、电机(9-38)，电机后端盖(9-10)，编码器(9-41)，轮毂(9-35)、(9-36)以及轮胎(9-9)组成，车轮部分通过(9-24)车轮侧板与踏板相边接，电机轴通过连轴器(9-40)与编码器码盘(9-41)相连接，将电机转速反馈到控制系统中；电机(9-38)与电机后端盖(9-10)固连，电机后端盖(9-10)与车轮侧板(9-24)连接，电机输出为外转子输出，是与内轮毂(9-36)固连；内轮毂(9-36)和外轮毂(9-36)都是楔形的，通过内外夹紧轮胎，通过调节螺钉的松紧调节夹紧程度，防止轮毂与轮胎之间发生相对滑动。