[发明专利]重心可调的两轮自平衡底盘装置

说明书

本发明公开了一种重心可调的两轮自平衡底盘装置，属于机器人技术领域，包括底盘、设置在底盘上的两个轮毂电机、安装在所述轮毂电机上的行走轮、安装在所述底盘下方的电池及配套的控制电路，其特征在于：在所述底盘上设有重心调整组件，所述重心调整组件包括重心调整块以及驱动重心调整块上下移动的直线驱动机构。本发明的装置在设备空闲时，控制重心调整块下降，使系统重心下降至轮毂电机输出轴水平面以下，不再需要轮毂电机频繁驱动形成的动态平衡，也不需要外部辅助支撑，起到了节能效果，也不影响底盘的外观设计，当设备运行时，控制重心调整块上升，使系统重心上升至轮毂电机输出轴水平线以上，使系统进入动态平衡。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种重心可调的两轮自平衡底盘装置。

背景技术

电动两轮自平衡车底盘实现是建立在“动态稳定”的原理上，即利用平衡车底盘内部集成的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体底盘姿态的变化，通过配套的伺服控制系统，精确地驱动轮毂电机进行相应的调整，以保持系统的动态平衡。

两轮电动平衡车一般采用两个轮子支撑，锂离子电池供电，无刷直流电机驱动，单片机通过采集角速度和角加速度信号并进行运算得出平衡车底盘的姿态角，从而控制车体的平衡。通常平衡车通过检测人体重心的改变（即底盘姿态角的变化）实现车辆的平衡、行走、转弯、刹车等动作。

现有的两轮自平衡设备存在有一定弊端：由于平衡车的实现是建立在“动态稳定”的原理上，自平衡两轮设备需要不停的正、反向驱动轮毂电机来达到动态稳定的效果，若设备长时间无任务，大部分的电池电量将被消耗在动态平衡上，不符合节能环保的理念。为达到节能效果，也有的两轮自平衡设备一般会添加辅助支撑，即设备空闲时辅助支撑自动落下。但是辅助支撑容易受到不平地面或者地面有异物等因素的干扰，而自适应辅助支撑实现的难度较大，且成本较高，同时辅助支撑对设备的外观也会有一定的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种重心可调的两轮自平衡底盘装置，通过在底盘上设置重心调整组件，姿态检测模块实时检测底盘姿态角的变化，通过重心调整组件改变底盘装置的重心使其在静态平衡和动态平衡之间进行切换。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种重心可调的两轮自平衡底盘装置，包括底盘、设置在底盘上的两个轮毂电机、安装在所述轮毂电机上的行走轮、安装在所述底盘下方的电池及配套的控制电路，其特征在于：在所述底盘上设有重心调整组件，所述重心调整组件包括重心调整块以及驱动重心调整块上下移动的直线驱动机构。