[实用新型]一种双轮载人自平衡小车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双轮载人自平衡自新能源车技领域，尤其涉及一种结构简单、节能环保且可调节伸缩杆高度适应不同的使用者的双轮载人自平衡小车。

背景技术

随着社会科学技术的不断进步、生活水平的提高，交通工具正朝着小型、轻巧、节能、环保的趋势发展，电动车在这种环境下应运而生，并且已被人们熟知和使用。随着我国化石燃料的储量的不断减少及全球环保意识的提高，电能产生来源广，电能就成为当今最为环保的能源，电动车将成为以后的主要交通工具。

目前使用电能作为动力主要有电力机车、电动汽车、电动摩托车及电动自行车。电动汽车结构复杂、造价成本高且不便远距离行驶，电动摩托车和电动自行车需要在非机动车道上行驶，不能在广场、休闲场所使用等局限。本实用新型双轮载人自平衡小车具有结构简单、耗能少、造价成本低、携带也方便，可供警察广场巡逻、小孩公园玩或上班离公交站台较远者等不同人使用。

20世纪80年代，科学家提出了两轮自平衡机器人的概念，这种两轮机器人能够自我保持平衡，它的行驶速度与倾斜角度都可以调节，通过差动控制还可以实现零半径回转和U形转弯，可以用于复杂环境下的任务执行。双轮自平衡机器人的诸多优点，使它成为了国内外专业学者研究的焦点。近年来，随着汽车工业的高速发展，汽车的数量不断增多，交通拥堵的情况很普遍，对人们的出行效率有很大的影响。这就有必要向行工作人员或行人提供一处更加小型化的交通工具。双轮自平衡机器人作为交通工具的优势非常显著，给这种机器人增加载人的功能，使其实现前进、后退、原地转圈、停车等动作，于是双轮载人自平衡小车就应运而生。双轮载人自平衡小车的最初模型来源于倒立摆，既可以作为各种控制算法的检验平台，又可以设计成为便捷式的交通工具。对于这种两轮代步车的研究是很有意义的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种双轮载人自平衡小车，该小车可以供成人驾驶，运行速度大约为15-20km/h，能实现双轮小车在道路上行驶时保持自平衡的运行功能。

本实用新型是这样实现的，它包括方向操纵杆、伸缩杆、踏板、驱动电机、车轮、电池盒、控制板、控制处理器、陀螺仪、角度传感器、加速度计，其特征在于：踏板的上表面中心连接伸缩杆，伸缩杆的顶端连接方向操纵杆，所述踏板的上表面的两侧分别通过驱动电机对称平行连接车轮，驱动电机连接控制处理器，控制处理器连接控制板上的陀螺仪、角度传感器和加速度计，所述控制板和驱动电机分别连接电池盒。方向操纵杆由可调节高度的伸缩杆和紧固接头组成，摆动操纵杆、控制重心，小车即可行走、转向和制动。

所述驱动电机、陀螺仪和加速度计分别选直流减速电机、双轴陀螺仪和双轴加速度传感器。

所述电池盒中的电池由两个锂电池并联供电，每个锂电池是一个内部由七个电池串联成的锂电池组，内部的安全电路提供过压保护、过流保护、过放保护和短路保护等保护。

本实用新型的技术效果是：其能保持载人情况下的自平衡，通过实验测试表明，小车在空载和载人的情况下能保持稳定自平衡，且具有一定的抗干扰能力；具有车身轻巧、结构简单、灵活性高及环保节能等特点，有较好的市场推广前景。

附图说明

图1是本实用新型机构示意图；

图2是本实用新型控制结构示意图。

在附图中：1-方向操纵杆、2-伸缩杆、3-紧固接头、4-踏板、5-驱动电机、6-车轮、7-电池盒、8-控制板、9-控制处理器、10-陀螺仪、11-角度传感器、12-加速度计。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型是这样实现的，踏板4的上表面中心连接伸缩杆2，伸缩杆2的顶端连接方向操纵杆1，所述踏板4的上表面的两侧分别通过驱动电机5对称平行连接车轮6，驱动电机5连接控制处理器9，控制处理器9连接控制板8上的陀螺仪10、角度传感器11和加速度计12，所述控制板8和驱动电机5分别连接电池盒7。方向操纵杆1由可调节高度的伸缩杆2和紧固接头3组成，摆动操纵杆、控制重心，小车即可行走、转向和制动。两个驱动电机5在同一轴线上，方向控制杆可以左右摆动。控制板安装在铝合金板的下面。使用时，人站在铝合金板上面。自平衡小车的运动原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，也就是车辆本身有自动平衡能力。以内置的传感器来判断车身所处的姿势状态，驱动电机来做到平衡的效果，并能在保持平衡的状态下按照使用者的指令要求正常运行。

上述实施例仅是对本实用新型装置的优选实施方式进行描述，并非对本装置的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下的对本装置技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。