[发明专利]一种智能电动四轮平衡车及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能电动四轮平衡车及实现方法，属于平衡车技术领域。

背景技术

目前市面上的主流代步车有平衡车和扭扭车，这些产品只有两轮，不易保持平衡，行驶时站姿不自然，长时间行驶容易造成疲劳，体积大，不易随身携带。现有的平衡车，一般设计为两轮的形式，如中国发明专利公开的申请号为

201410262108.8的电动平衡扭扭车，其虽然包括轮毂电机、用作平衡机构的陀螺仪，但由于两轮的不稳定性，容易在突然断电后出现倾斜等安全性问题。

中国发明专利公开的申请号为201510644941.3的一种电动四轮平衡车，包括壳体、踏板装置、平衡装置、驱动装置和供电装置，平衡装置设于壳体内，踏板装置包括踏板、固定框和弹性垫，壳体上开有两个踏板孔，踏板活动嵌置于踏板孔中并通过位于踏板顶部的所述固定框限位于壳体，弹性垫垫设于壳体和踏板之间；平衡装置设于壳体内并与踏板传动相连，驱动装置包括控制主板、两个电机前轮和两个万向后轮，平衡装置与控制主板通信相连，供电装置分别电连接平衡装置、控制主板和电机前轮，两电机前轮对称分别枢装于壳体前部，两万向后轮安装于壳体后部。其能在平衡装置的控制下，平稳、平衡运行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提出一种智能电动四轮平衡车及实现方法。

本发明采用如下技术方案：一种智能电动四轮平衡车，其特征在于，包括车身、控制系统、电池模块、电机驱动单元、驱动电机，所述车身为平板结构，所述控制系统、所述电池模块分别固定设置在所述车身上，所述驱动电机设置于所述车身的前端，所述车身的前端和后端还分别设置有两个驱动轮、两个从动轮，所述驱动电机的输出轴与所述驱动轮的轮毂相配合连接，所述电机驱动单元设置于所述控制系统的前端，所述电机驱动单元的一端与所述控制系统电连接，所述电机驱动单元的另一端与所述驱动电机电连接；所述车身上靠近所述驱动轮与所述从动轮的位置设置有若干个压力传感器，所述驱动轮上设置有速度传感器，所述压力传感器、所述速度传感器分别与所述控制系统电连接；所述电池模块用来提供动力。

优选地，驱动电机包括左轮驱动电机、右轮驱动电机，左轮驱动电机用来驱动左侧驱动轮运动，右轮驱动电机用来驱动右侧驱动轮运动。

优选地，控制系统包括速度控制单元、转向控制单元、速度检测单元、遥控单元，压力传感器分别与速度控制单元、转向控制单元电连接；压力传感器实时采集驾驶人重心数据，传输给速度控制单元根据驾驶人重心前后偏移程度进行PID运算，然后输出给电机驱动单元发出信号分别调节左轮驱动电机、右轮驱动电机的转速，控制平衡车的前进、后退；压力传感器实时采集驾驶人重心数据，传输给转向控制单元根据驾驶人重心左右偏移程度进行PID运算，然后输出给电机驱动单元发出信号分别调节左轮驱动电机、右轮驱动电机的差速，控制平衡车的转向。

优选地，速度传感器与速度检测单元电连接，速度传感器实时采集驱动轮的运动速度然后传输到速度检测单元进行保存和检测，速度检测单元根据保存的车速数据判断平衡车当前的行驶状况，并传输给控制系统，控制系统根据不同的车速及行驶状况向电机驱动单元发出不同指令；行驶状况包括起步、巡航、减速、前进、后退、转弯。

优选地，遥控单元通过无线网络外接遥控设备，遥控单元用于接收来自遥控设备的指令，实现既可以通过遥控设备查看平衡车的即时状态，也可以通过遥控设备控制平衡车行驶。

优选地，无线网络为WIFI无线网络或者Zigbee无线网络或者CPRS无线网络。

优选地，遥控设备为遥控器或者智能手机。

本发明还提出一种智能电动四轮平衡车的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤SS1压力传感器实时采集驾驶人重心数据传输到速度控制单元、转向控制单元，速度传感器采集驱动轮的运动速度然后传输到速度检测单元进行保存和检测；

步骤SS2速度控制单元根据驾驶人重心前后偏移程度进行PID运算，然后输出给电机驱动单元发出信号分别调节左轮驱动电机、右轮驱动电机的转速，控制平衡车的前进、后退；转向控制单元根据驾驶人重心左右偏移程度进行PID运算，然后输出给电机驱动单元发出信号分别调节左轮驱动电机、右轮驱动电机的差速，控制所述平衡车的转向；

步骤SS3速度检测单元根据保存的车速数据变化趋势判断所述平衡车当前的行驶状况，并传输给控制系统，所述行驶状况包括起步、巡航、减速、前进、后退、转弯；