電動平衡車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動平衡車。
【背景技術(shù)】
[0002]兩輪代步車是建立在一種被稱為“動態(tài)穩(wěn)定”的基本原理上，也就是車輛本身的自動平衡能力。以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀來判斷車身所處的姿勢狀態(tài)，透過精密且高速的中央微處理器計算出適當(dāng)?shù)闹噶詈?，?qū)動馬達(dá)來做到平衡的效果。
[0003]假設(shè)我們以站在車上的駕駛?cè)伺c車輛的總體重心縱軸作為參考線。當(dāng)這條軸往前傾斜時，車身內(nèi)的內(nèi)置電動馬達(dá)會產(chǎn)生往前的力量，一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩，一方面產(chǎn)生讓車輛前進(jìn)的加速度，相反的，當(dāng)陀螺儀發(fā)現(xiàn)駕駛?cè)说闹匦耐髢A時，也會產(chǎn)生向后的力量達(dá)到平衡效果。因此，駕駛?cè)酥灰淖冏约荷眢w的角度往前或往后傾，就會根據(jù)傾斜的方向前進(jìn)或后退，而速度則與駕駛?cè)松眢w傾斜的程度呈正比。原則上，只要有正確打開電源且能保持足夠運作的電力，車上的人就不用擔(dān)心有傾倒跌落的可能，這與一般需要靠駕駛?cè)俗约哼M(jìn)行平衡的滑板車等交通工具大大不同。
[0004]但是，現(xiàn)有的兩輪代步車改變行進(jìn)方向主要是通過扭轉(zhuǎn)把手來實現(xiàn)的?？梢钥闯?，在兩輪代步車上設(shè)置把手導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且成本增加。
[0005]為此，人們設(shè)計出了不帶把手的兩輪代步車，這種代步車主要由兩個能相對活動的支架組成，每個支架上連接著對應(yīng)的一個車輪。雖然，這種代步車省略了把手，但是，由于支架尺寸較小，使用這種代步車時平衡性不容易掌握。
[0006]中國專利其公開號CN203958471U提供了“一種分體轉(zhuǎn)動式自平衡兩輪車”，它包括車體主架，車體主架兩側(cè)設(shè)有輪子，車體主架內(nèi)設(shè)有電機(jī)及可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的陀螺儀，所述的車體主架包括兩個相互分離的分體車架，兩個分體車架中間設(shè)有一根連軸，兩個分體車架以連軸為轉(zhuǎn)動中心獨自轉(zhuǎn)動，每個分體車架內(nèi)單獨設(shè)有陀螺儀和電機(jī)，分體車架包括一個上蓋踏板與下殼體，陀螺儀固定在上蓋踏板底部，陀螺儀連接電路板，電路板連接電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動輪子。
[0007]上述專利中的兩輪車能實現(xiàn)用腳進(jìn)行加速減速、轉(zhuǎn)彎功能，并且結(jié)構(gòu)簡單。但是，它主要由兩個能相對活動的支架組成，使用過程中其平衡性不容易控制。而且，由于其占用空間，攜帶也不甚方便。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)而提出的一種電動平衡車。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提供一種電動平衡車，包括車身、多個車輪和控制機(jī)構(gòu);所述車身包括呈平板狀的腳踏板及設(shè)置于所述腳踏板下部的支撐骨架，所述多個車輪與所述支撐骨架連接，所述多個車輪呈三角排布或多邊形排布，并且所述多個車輪的底面位于同一平面內(nèi)，所述多個車輪的底面所在的平面與所述腳踏板平行;所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述腳踏板上的使用者的重心位置信息控制所述多個車輪運動。
[0010]進(jìn)一步地，所述電動平衡車還包括位置感應(yīng)裝置，所述位置感應(yīng)裝置夾設(shè)在所述腳踏板與所述支撐骨架之間，并用于感應(yīng)腳踏板上的使用者的重心位置信息;所述控制機(jī)構(gòu)與所述位置感應(yīng)裝置連接，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息控制所述多個車輪運動。
[0011]進(jìn)一步地，所述多個車輪包括兩個驅(qū)動輪，兩個驅(qū)動輪對稱地設(shè)置于所述車身的前端或者車身的后端，所述控制機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)及與所述驅(qū)動電機(jī)連接并用于控制所述驅(qū)動電機(jī)輸出的驅(qū)動力的控制器，所述位置感應(yīng)裝置與所述控制器連接，所述驅(qū)動電機(jī)用于驅(qū)動所述兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，所述控制器根據(jù)所述位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出所述使用者的重心位置，所述驅(qū)動電機(jī)根據(jù)所述使用者的重心位置輸出相應(yīng)的驅(qū)動力至所述兩個驅(qū)動輪以驅(qū)動所述兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。
[0012]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為兩個，兩個驅(qū)動電機(jī)分別驅(qū)動兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，所述控制器在判斷出所述使用者的重心位置后，所述控制器控制兩個所述驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力至所述兩個驅(qū)動輪以驅(qū)動所述兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。
[0013]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為一個，所述控制機(jī)構(gòu)還包括差速器，所述驅(qū)動電機(jī)通過所述差速器與所述兩個驅(qū)動輪連接，所述差速器根據(jù)所述使用者的重心位置將所述驅(qū)動電機(jī)輸出驅(qū)動力分配至所述兩個驅(qū)動輪以驅(qū)動所述兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。
[0014]進(jìn)一步地，所述多個車輪的數(shù)量為四個，所述多個車輪包括兩個轉(zhuǎn)向輪，所述兩個轉(zhuǎn)向輪與所述兩個驅(qū)動輪呈矩形排布，并且所述兩個轉(zhuǎn)向輪與所述兩個驅(qū)動輪相對設(shè)置。
[0015]進(jìn)一步地，所述多個車輪的數(shù)量為三個，所述多個車輪還包括一個轉(zhuǎn)向輪，所述轉(zhuǎn)向輪與所述兩個驅(qū)動輪呈三角排布，并且當(dāng)所述兩個驅(qū)動輪設(shè)置在所述車身的后端時，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在所述車身的前端中部；當(dāng)所述兩個驅(qū)動輪設(shè)置在所述車身的前端時，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在所述車身的后端中部。
[0016]進(jìn)一步地，所述多個車輪的數(shù)量為四個并呈矩形排布，所述四個車輪均為萬向輪，所述控制機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)及與所述驅(qū)動電機(jī)連接并用于控制所述驅(qū)動電機(jī)輸出的驅(qū)動力的控制器，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為四個，每個驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動一個所述車輪轉(zhuǎn)動，所述位置感應(yīng)裝置與所述控制器連接，所述驅(qū)動電機(jī)用于驅(qū)動所述兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，所述控制器根據(jù)所述位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出所述使用者的重心位置并根據(jù)所述使用者的重心位置信息控制四個所述驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力驅(qū)動對應(yīng)的車輪轉(zhuǎn)動。
[0017]進(jìn)一步地，所述支撐骨架上部具有凹入的安裝腔，所述腳踏板蓋合安裝腔，位置感應(yīng)裝置位于安裝腔內(nèi)并分別抵靠安裝腔的底壁及位置感應(yīng)裝置的底部。
[0018]進(jìn)一步地，所述腳踏板前部向下凸設(shè)有用于保護(hù)位于車身前部的車輪的護(hù)沿。
[0019]由于上述技術(shù)方案的運用，本實用新型具備以下優(yōu)點:
[0020]本實用新型的電動平衡車由于主體構(gòu)件的車體呈平板狀，因此，它結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶和存放。同時，由于本電動平衡車具有三個或者四個車輪，因此，它相對其它的兩輪代步車而言其平衡性比較高，使用者站立在本電動平衡車上時起平衡性更容易掌控。
【附圖說明】

[0021]圖1是本實用新型第一實施例的電動平衡車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是圖1所示的電動平衡車的剖視示意圖。
[0023 ]圖3是圖1所示的電動平衡車的側(cè)視圖。
[0024]圖4是圖1所示的電動平衡車的仰視圖。
[0025]圖5是本實用新型第二實施例的電動平衡車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6圖5所示的電動平衡車的剖視示意圖。
[0027]圖7是本實用新型第三實施例的電動平衡車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖8圖7所示的電動平衡車的剖視示意圖。
[0029]圖9是本實用新型第三實施例的電動平衡車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030 ]圖1O圖9所示的電動平衡車的剖視示意圖。
[0031]圖11是本實用新型又一實施例的電動平衡車的仰視圖。
【具體實施方式】
[0032]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進(jìn)一步地描述。
[0033]實施例一
[0034]請參閱圖1-4，本實用新型實施例提供的電動平衡車包括車身1、多個車輪2、位置感應(yīng)裝置和控制機(jī)構(gòu)。其中，所述多個車輪2與所述車身I連接，所述多個車輪2呈三角排布或多邊形排布，并且所述多個車輪2的底面位于同一平面內(nèi)。
[0035]所述位置感應(yīng)裝置用于感應(yīng)所述車身I上使用者的重心位置信息。
[0036]所述控制機(jī)構(gòu)與所述位置感應(yīng)裝置連接，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息控制所述多個車輪2運動。
[0037]所述車身I包括呈平板狀的腳踏板11及設(shè)于所述腳踏板11下部的支撐骨架13，所述多個車輪2的底面所在的平面與所述腳踏板11平行，所述位置感應(yīng)裝置夾設(shè)在所述腳踏板11與所述支撐骨架13之間，并用于感應(yīng)腳踏板11上的使用者的重心位置信息。具體地，在本實施例中，位置感應(yīng)裝置為重力傳感器101，重力傳感器101用于腳踏板11上的使用者的重心位置信息，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述重力傳感器101感應(yīng)到的使用者的重心位置信息控制所述多個車輪2運動。
[0038]具體地，在本實施例中，腳踏板11上形成有兩個對稱設(shè)置的腳踏區(qū)域110，腳踏區(qū)域110與位置感應(yīng)裝置接觸，以便于使用者站立在腳踏區(qū)域110時，位置感應(yīng)裝置能夠準(zhǔn)確感應(yīng)使用者的重心位置變化。支撐骨架13上部具有凹入的安裝腔130，所述腳踏板11蓋合安裝腔130，腳踏區(qū)域110凸伸進(jìn)入安裝腔130內(nèi)，位置感應(yīng)裝置位于安裝腔130內(nèi)并分別抵靠安裝腔130的底壁及腳踏區(qū)域110的底部。腳踏板11與支撐骨架13均可以呈長方形板狀。這樣的結(jié)構(gòu)使整個電動平衡車呈長板狀，其形狀大小與筆記本電腦相當(dāng)。而且，電動平衡車的厚度也與筆記本電腦相當(dāng)。
[0039]可以理解的是，當(dāng)腳踏板11上站立有使用者時，重力傳感器101可以感應(yīng)出使用者的重心位置信息，當(dāng)重力傳感器1I感應(yīng)到使用者的重心向正前方或正后方傾斜時，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向正前方前進(jìn)或向正后方倒退；當(dāng)重力傳感器101感應(yīng)到使用者的重心向左正前方或右前方傾斜時，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向左正前方或右前方前進(jìn);當(dāng)重力傳感器101感應(yīng)到使用者的重心向左后前方或右后方傾斜時，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向左后方或右后方倒退。
[0040]所述多個車輪2的數(shù)量為四個并呈矩形排布，在所述電動平衡車的前進(jìn)方向上，所述多個車輪2包括對稱地設(shè)于車身I前端的或后端的兩個驅(qū)動輪以及與兩個驅(qū)動輪相對的兩個轉(zhuǎn)向輪，在本實施例驅(qū)動輪對稱地設(shè)置在車身I的后端，轉(zhuǎn)向輪可以對稱地設(shè)置車身I的前端，即在本實施例采用后輪驅(qū)動的模式進(jìn)行驅(qū)動，當(dāng)然，兩個驅(qū)動輪對稱地設(shè)置車身I的前端，兩個轉(zhuǎn)向輪對稱地設(shè)置車身I的后端，即可以采用前輪驅(qū)動的模式;在其他實施例中，如圖11所示，所述多個車輪2的數(shù)量為3個，所述多個車輪2包括位于車身I前端的轉(zhuǎn)向輪及位于車身I后端的兩個驅(qū)動輪，轉(zhuǎn)向輪與兩個驅(qū)動輪呈三角排布，可以理解的是，為了保證電動平衡車的平衡性，轉(zhuǎn)向輪設(shè)在車身I前端的中部位置，當(dāng)然，兩個驅(qū)動輪也可以設(shè)置在車身的前端，轉(zhuǎn)向輪也可以設(shè)置車身I的后端的中部位置。需要說明的是，在上述實施例中，轉(zhuǎn)向輪均為萬向輪。
[0041]所述控制機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)及與所述驅(qū)動電機(jī)連接并用于控制驅(qū)動電機(jī)輸出的驅(qū)動力的控制器，所述位置感應(yīng)裝置與所述控制器連接，驅(qū)動電機(jī)用于驅(qū)動兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。所述控制器根據(jù)所述位置感應(yīng)裝置(重力傳感器101)感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心位置，所述驅(qū)動電機(jī)根據(jù)使用者的重心位置控制輸出相應(yīng)的驅(qū)動力至所述兩個驅(qū)動輪以驅(qū)動所述兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動?？梢岳斫獾氖牵?dāng)平衡車向正前方或正后方運動時，驅(qū)動電機(jī)輸出的驅(qū)動力使得兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速相同，當(dāng)平衡車需要轉(zhuǎn)向時，驅(qū)動電機(jī)輸出的驅(qū)動力使得兩個驅(qū)動輪具有一定的轉(zhuǎn)速差。
[0042]具體地，在本實施例中，驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為兩個，兩個驅(qū)動電機(jī)分別驅(qū)動兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，所述控制器在判斷出所述使用者的重心位置后，所述控制器控制兩個所述驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力至所述兩個驅(qū)動輪以驅(qū)動所述兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。更具體地，當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向前傾時，控制器控制兩個驅(qū)動電機(jī)輸出大小相同并且向前驅(qū)動的驅(qū)動力至兩個驅(qū)動輪使得兩個驅(qū)動輪向前運動；當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向后傾時，控制器控制兩個驅(qū)動電機(jī)輸出大小相同并且向后驅(qū)動的驅(qū)動力至兩個驅(qū)動輪使得兩個驅(qū)動輪向后運動；當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向一側(cè)傾時，即此時平衡車需要轉(zhuǎn)彎，控制器控制兩個驅(qū)動電機(jī)輸出大小不同的驅(qū)動力至兩個驅(qū)動輪使得兩個驅(qū)動輪均有一定的速度差，從而使平衡車能夠轉(zhuǎn)彎。
[0043]在其他實施例中，驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為一個，所述控制機(jī)構(gòu)還包括差速器，驅(qū)動電機(jī)通過差速器與兩個驅(qū)動輪連接。可以理解的是，控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向前傾時，驅(qū)動電機(jī)通過差速器輸出大小相同且向前驅(qū)動的驅(qū)動力控制多個車輪2向前運動;控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者重心向后傾時，驅(qū)動電機(jī)通過差速器輸出大小相同且向后驅(qū)動的驅(qū)動力控制多個車輪2向后運動；控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向一側(cè)傾斜時，即此時平衡車需要轉(zhuǎn)彎，驅(qū)動電機(jī)通過差速器輸出大小不同的驅(qū)動力至左右兩側(cè)驅(qū)動輪使驅(qū)動輪具有不同的速度，從而使得平衡車能夠轉(zhuǎn)彎。
[0044]具體地，所述差速器為齒輪式差速器，包括內(nèi)部為空腔的罩殼和位于罩殼內(nèi)的行星齒輪、行星輪架、左半軸齒輪、右半軸齒輪、左半軸和右半軸，所述行星輪架設(shè)在罩殼內(nèi)，行星齒輪連接在行星輪架上，上述行星輪架的輸入端(即行星輪架上的主動齒輪)與驅(qū)動電機(jī)的傳動軸相連，所述左半軸齒輪于右半軸齒輪均與行星齒輪相連接，左半軸和右半軸分別與左半軸齒輪和右半軸齒輪固接，兩個驅(qū)動輪與左半軸和右半軸連接。動力經(jīng)傳動軸進(jìn)入差速器，直接驅(qū)動行星輪架，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅(qū)動左、右車輪。差速器的設(shè)計要求滿足:(左半軸轉(zhuǎn)速)+ (右半軸轉(zhuǎn)速)=2(行星輪架轉(zhuǎn)速)。當(dāng)電動平衡車直行時，左、右車輪與行星輪架三者的轉(zhuǎn)速相等處于平衡狀態(tài)，而在電動平衡車轉(zhuǎn)彎時三者平衡狀態(tài)被破壞，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)輪轉(zhuǎn)速減小，外側(cè)輪轉(zhuǎn)速增加。
[0045]在其他實施例中，所述多個車輪2的數(shù)量為四個并呈矩形排布，所述四個車輪2均為萬向輪，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為四個，每個驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動一個車輪2轉(zhuǎn)動，所述控制器根據(jù)站立者的重心位置信息控制四個驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力驅(qū)動對應(yīng)的車輪2轉(zhuǎn)動，使得四個車輪2的運動方向合成所需要的運動軌跡。當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向前傾時，控制器控制四個驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力至四個驅(qū)動輪使得四個驅(qū)動輪帶動平衡車向前運動；當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向后傾時，控制器控制四個驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力至四個驅(qū)動輪使得四個驅(qū)動輪帶動平衡車向后運動；當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向一側(cè)傾時，即此時平衡車需要轉(zhuǎn)彎，控制器控制四個驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力至四個驅(qū)動輪使得四個驅(qū)動輪帶動平衡車轉(zhuǎn)彎。需要說明的，當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向正左方或正右方偏移時，控制器可以控制四個驅(qū)動電機(jī)輸出的驅(qū)動力進(jìn)而控制四個車輪2的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動方向使得平衡車向正左方或正右方偏移。
[0046]在其他實施例中，所述多個車輪2的數(shù)量為四個并呈矩形排布，所述四個車輪2均為驅(qū)動輪，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為四個，每個驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動一個車輪2轉(zhuǎn)動，所述控制器根據(jù)站立者的位置信息控制四個驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力驅(qū)動對應(yīng)的車輪2轉(zhuǎn)動，使得四個車輪2的運動方向合成所需要的運動軌跡。體地，當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向前傾時，控制器控制四個驅(qū)動電機(jī)輸出兩組大小相同并且向前驅(qū)動的驅(qū)動力至前端的兩個驅(qū)動輪與后端的兩個驅(qū)動輪使得四個驅(qū)動輪向前運動；當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向后傾時，控制器控制四個驅(qū)動電機(jī)輸出兩組大小相同并且向后驅(qū)動的驅(qū)動力至后端的兩個驅(qū)動輪與前端的兩個驅(qū)動輪使得四個驅(qū)動輪向后運動；當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向一側(cè)傾時，即此時平衡車需要轉(zhuǎn)彎，控制器控制四個驅(qū)動電機(jī)輸出大小不同的驅(qū)動力至四個驅(qū)動輪使得四個驅(qū)動輪均有一定的速度差，從而使平衡車能夠轉(zhuǎn)彎。需要說明的是兩組大小相同的驅(qū)動力指的傳遞至前端兩個驅(qū)動輪的兩個驅(qū)動力大小相同，傳遞至后端兩個驅(qū)動輪的兩個驅(qū)動力大小相同。
[0047]在其他實施例中，所述多個車輪2的數(shù)量為四個并呈矩形排布，所述四個車輪2均為驅(qū)動輪，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為一個，所述控制機(jī)構(gòu)還包括兩個差速器，驅(qū)動電機(jī)的通過兩個差速器與四個驅(qū)動輪連接，具體的是，驅(qū)動電機(jī)的通過其中一個差速器與前部的兩個驅(qū)動輪連接，驅(qū)動電機(jī)還通過另一個差速器與后部的兩個驅(qū)動輪連接?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向前傾時，驅(qū)動電機(jī)通過兩個差速器輸出兩組大小相同并且向前驅(qū)動的驅(qū)動力至前部兩個驅(qū)動輪和后端兩個驅(qū)動輪使得多個車輪2向前運動；當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向后傾時，驅(qū)動電機(jī)通過兩個差速器輸出大小相同并且向后驅(qū)動的驅(qū)動力至多個車輪2使得多個車輪2向后運動；當(dāng)控制器根據(jù)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向一側(cè)傾時，即此時平衡車需要轉(zhuǎn)彎，驅(qū)動電機(jī)通過兩個差速器輸出大小不同的驅(qū)動力至多個車輪2使得多個車輪2可以轉(zhuǎn)向，從而使平衡車能夠轉(zhuǎn)彎。需要說明的是兩組大小相同的驅(qū)動力指的傳遞至前端兩個驅(qū)動輪的兩個驅(qū)動力大小相同，傳遞至后端兩個驅(qū)動輪的兩個驅(qū)動力大小相同。
[0048]在本實施例中，為了實現(xiàn)平衡車的自動上電和斷電，所述腳踏板11上設(shè)置有感應(yīng)開關(guān)10，感應(yīng)開關(guān)10連接在控制機(jī)構(gòu)與供電裝置之間，所述感應(yīng)開關(guān)10通過感應(yīng)車上是否有使用者來控制所述控制機(jī)構(gòu)的上電和斷電。優(yōu)選地，感應(yīng)開關(guān)10例如為壓力開關(guān)，當(dāng)使用者站立在車身I上時，感應(yīng)開關(guān)10導(dǎo)通，車身I內(nèi)部的供電裝置開始對車身I的用電元件供電。優(yōu)選地，供電裝置例如為蓄電池。
[0049]所述安裝腔130的端口處設(shè)有支撐臺階132，所述腳踏板11蓋合安裝腔130后與支撐臺階132抵靠，避免腳踏板11進(jìn)入安裝腔130內(nèi)。
[0050]在本實施例中，腳踏板11前部向下凸設(shè)有用于保護(hù)位于車身I前部的車輪的護(hù)沿112。以延長電動平衡車的使用壽命。
[0051]在本實施例中，本實用新型的是電動平衡車還包括例如供電裝置、平衡機(jī)構(gòu)(加速度傳感器、霍爾傳感器等)等構(gòu)成電動平衡車的元件，這些電子元件均可以安裝在安裝腔130內(nèi)，這些元件的功能在此不再贅述。
[0052]實施例2
[0053]請結(jié)合參照圖5-6，
[0054]本實用新型第二實施例的電動平衡車的結(jié)構(gòu)分別與本實用新型第一實施例的電動平衡車的結(jié)構(gòu)與原理基本相同，其不同之處在于，位置感應(yīng)裝置包括四個位移傳感器102及四個彈性元件104。所述四個彈性元件104的兩端分別與所述腳踏板11及所述支撐骨架13連接并呈矩形排布，所述四個位移傳感器102與所述四個彈性元件104—一對應(yīng)并用于感應(yīng)四個彈性元件104的形變量，所述四個位移傳感器102與所述四個彈性元件104構(gòu)成一個四象限位移感應(yīng)系統(tǒng)，并用于感應(yīng)腳踏板11上的使用者的重心位置信息。
[0055]可以理解的是，當(dāng)使用者站立腳踏板11上時，彈性元件104被使用者壓縮，當(dāng)使用者的重心偏移時，每個彈性元件104的形變量必然發(fā)生變化，這樣位移傳感器102就可以采集到對應(yīng)的彈性元件104的位移變化量，控制機(jī)構(gòu)通過位移傳感器102采集到對應(yīng)的彈性元件104的形變量來判斷出使用者的重心位移信息，從而控制所述多個車輪2運動(詳見下述)。
[0056]所述腳踏板11上設(shè)有四個腳踏區(qū)域111，四個腳踏區(qū)域111可延伸豎直方向上下移動，換句話說，也就是四個腳踏區(qū)域111與腳踏板11的本體為分體結(jié)構(gòu)，例如腳踏板11的本體上可以設(shè)有四個開口，四個開口內(nèi)分別安裝有踏板，以形成腳踏區(qū)域，可以理解的是，踏板呈凸字形，開口的頂部例如設(shè)有限位法蘭，以避免踏板從開口脫離。更具體地是，四個彈性元件104位于安裝腔130內(nèi)并分別連接安裝腔130的底壁及四個腳踏區(qū)域111的底部，四個位移傳感器102設(shè)置在裝腔130的底壁上并與四個彈性元件104—一對應(yīng)。
[0057]本實用新型電動平衡車中的四象限位移感應(yīng)系統(tǒng)采集位移信息的具體原理為:四個彈性元件4分別對應(yīng)的左腳前部、左腳跟部、右腳前部與右腳跟部，當(dāng)使用者站立在腳踏板11上時，如果重心不偏移，左腳前部、左腳跟部、右腳前部與右腳跟部踩踏的位置所受的力基本是相同，即此時平衡車處于平衡狀態(tài)，當(dāng)使用者的重心偏移時，左腳前部、左腳跟部、右腳前部與右腳跟部受的力會發(fā)生變化，此時與左腳前部、左腳跟部、右腳前部和右腳跟部對應(yīng)的彈性元件4的形變量將不同，四個位移傳感器3可以采集到對應(yīng)的彈性元件4的形變量信息，即獲取了使用者的重心位置信息，此時控制機(jī)構(gòu)根據(jù)四個位移傳感器3獲取的使用者的重心位置信息(四個彈性元件4的形變量)即可判斷出使用者的重心位置。
[0058]具體地，四個位移傳感器分別為左上象限位移傳感器、右上象限位移傳感器，左下象限位移傳感器及右下象限位移傳感器。當(dāng)控制機(jī)構(gòu)接收到的左上象限位移傳感器與右上象限位移傳感器采集到的位移相同，左下象限位移傳感器及右下象限位移傳感采集到的位移相同，但是左上象限位移傳感器與右上象限位移傳感器采集到的位移大于左下象限位移傳感器及右下象限位移傳感器采集到的位移，此時控制機(jī)構(gòu)判斷出站立者重心向正前方傾斜，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向前運動，相反則控制機(jī)構(gòu)判斷出站立者重心向正后方傾斜，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向后運動。
[0059]當(dāng)控制機(jī)構(gòu)接收到的左上象限位移傳感器與左下象限位移傳感器采集到的位移相同，右上象限位移傳感器及右下象限位移傳感器采集到的位移相同，但是左上象限位移傳感器與左下象限位移傳感器采集到的位移大于右上象限位移傳感器及右下象限位移傳感器采集到的位移，此時控制機(jī)構(gòu)判斷出站立者重心向正左方傾斜時，相反則正右方傾斜。當(dāng)然，在該種情況下，如果控制機(jī)構(gòu)可以控制多個車輪2可以向正左方或右方移動時(該種情況為多個車輪2均為萬向輪)，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向正左方或右方移動。
[0060]當(dāng)然，當(dāng)控制機(jī)構(gòu)接收到的任意一個象限位移傳感器的位移值最大時，即可判斷出該站立者的重心位于該象限內(nèi)，控制機(jī)構(gòu)即可控制多個車輪2做出相應(yīng)的作動。例如，當(dāng)控制機(jī)構(gòu)接收到左上象限位移傳感器的位移值偏大，控制機(jī)構(gòu)可以判斷出站立者的重心位于左上象限內(nèi)，此時，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向左轉(zhuǎn)彎。
[0061 ]請結(jié)合參照圖7-8，
[0062]本實用新型第三實施例的電動平衡車的結(jié)構(gòu)分別與本實用新型第一實施例的電動平衡車的結(jié)構(gòu)與原理基本相同，其不同之處在于，位置感應(yīng)裝置包括四個壓力傳感器105，所述四個壓力傳感器105夾設(shè)在所述腳踏板11與所述支撐骨架13之間并呈矩形排布，所述四個壓力傳感器105構(gòu)成一個四象限壓力感應(yīng)系統(tǒng)，并用于感應(yīng)腳踏板11上的使用者的重心位置信息。本實用新型電動平衡車中的四象限壓力感應(yīng)系統(tǒng)感應(yīng)壓力的具體原理為:四個壓力傳感器3分別對應(yīng)的左腳前部、左腳跟部、右腳前部與右腳跟部，當(dāng)使用者站立在腳踏板11上時，如果重心不偏移，左腳前部、左腳跟部、右腳前部與右腳跟部踩踏的位置所受的力基本是相同，即此時平衡車處于平衡狀態(tài)，當(dāng)使用者的重心偏移時，左腳前部、左腳跟部、右腳前部與右腳跟部受的力會發(fā)生變化，此時與左腳前部、左腳跟部、右腳前部和右腳跟部對應(yīng)的壓力傳感器3的采集到的壓力將發(fā)生變化，即獲取了使用者的重心位置信息，此時控制機(jī)構(gòu)根據(jù)四個壓力傳感器3獲取的使用者的重心位置信息(四個壓力傳感器3的采集到的壓力信息)即可判斷出使用者的重心位置。
[0063]所述腳踏板11上設(shè)有四個腳踏區(qū)域113，四個腳踏區(qū)域113可延伸豎直方向上下移動，換句話說，也就是四個腳踏區(qū)域113與腳踏板11的本體為分體結(jié)構(gòu)，例如腳踏板11的本體上可以設(shè)有四個開口，四個開口內(nèi)分別安裝有踏板，以形成腳踏區(qū)域，可以理解的是，踏板呈凸字形，開口的頂部例如設(shè)有限位法蘭，以避免踏板從開口脫離。更具體地是，四個壓力傳感器105位于安裝腔130內(nèi)并分別抵靠安裝腔130的底壁及四個腳踏區(qū)域113的底部。
[0064]可以理解的是，四個壓力傳感器分別為左上象限壓力傳感器、右上象限壓力傳感器，左下象限壓力傳感器及右下象限壓力傳感器。當(dāng)控制機(jī)構(gòu)接收到的左上象限壓力傳感器與右上象限壓力傳感器采集到的壓力相同，左下象限壓力傳感器及右下象限壓力傳感器采集到的壓力相同，但是左上象限壓力傳感器與右上象限壓力傳感器采集到的壓力大于左下象限壓力傳感器及右下象限壓力傳感器采集到的壓力，并且前進(jìn)方向的壓力分量大于后退方向的壓力分量，此時控制機(jī)構(gòu)判斷出站立者重心向正前方傾斜，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向前運動，相反則控制機(jī)構(gòu)判斷出站立者重心向正后方傾斜，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向后運動。
[0065]當(dāng)控制機(jī)構(gòu)接收到的左上象限壓力傳感器與左下象限壓力傳感器采集到的壓力相同，右上象限壓力傳感器及右下象限壓力傳感器采集到的壓力相同，但是左上象限壓力傳感器與左下象限壓力傳感器采集到的壓力大于右上象限壓力傳感器及右下象限壓力傳感器采集到的壓力，具體為正左方的壓力分量大于正右方的壓力分量，此時控制器判斷出站立者重心向正左方傾斜時，相反則正右方傾斜。當(dāng)然，在該種情況下，如果控制機(jī)構(gòu)可以控制多個車輪2可以向正左方或右方移動時(該種情況為多個車輪2均為萬向輪)，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向正左方或右方移動。
[0066]當(dāng)然，可以理解的是，當(dāng)控制器接收到的任意一個象限壓力傳感器的壓力值偏大時，即可判斷出該站立者的重心位于該象限內(nèi)，控制機(jī)構(gòu)即可控制多個車輪2做出相應(yīng)的作動。例如，當(dāng)控制機(jī)構(gòu)接收到左上象限壓力傳感器的壓力值最大，控制機(jī)構(gòu)可以判斷出站立者的重心位于左上象限內(nèi)，此時，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向左轉(zhuǎn)彎。
[0067]請參閱圖9-10
[0068]本實用新型第四實施例的電動平衡車的結(jié)構(gòu)與原理與本實用新型第一實施例的電動平衡車的結(jié)構(gòu)與原理基本相同，其不同之處在于，位置感應(yīng)裝置包括光電傳感器106及四個彈性支撐元件107，腳踏板11與支撐骨架13之間通過彈性支撐元件107相連，光電傳感器106用于感測腳踏板11相對運動平面的轉(zhuǎn)動角度，來得到所述使用者的位置信息。具體地，當(dāng)使用者站立在腳踏板11上時，彈性支撐元件107會被壓縮，使用者的重心偏移時，腳踏板11會傾斜，光電傳感器106采集到的腳踏板11的傾斜角度即采集到了使用者的重心位置信息?？梢岳斫獾氖?，當(dāng)腳踏板11上站立有使用者時，位置感應(yīng)裝置可以感應(yīng)出使用者的重心位置信息，當(dāng)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到使用者的重心向左正前方或右前方傾斜時，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向左正前方或右前方前進(jìn)；當(dāng)位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到使用者的重心向左后前方或右后方傾斜時，控制機(jī)構(gòu)控制多個車輪2向左后方或右后方倒退。
[0069]在本實施例中，腳踏板11的傾斜角度在在10度一30度，將腳踏板11的傾斜角度控制在10度一 30度之間能使腳踏板11穩(wěn)定傾斜的同時，還能保證整個電動平衡車的穩(wěn)定性。
[0070]在本實施例中，車身I還包括連接柱15，連接柱15設(shè)置在腳踏板11與支撐骨架13之間并且連接柱15的圓周面與腳踏板11的底面以及安裝腔130的底壁接觸，以便于腳踏板11傾斜。具體的，腳踏板11的底面設(shè)有上定位槽115，安裝腔130的底壁設(shè)有下定位槽135，連接柱15的圓周面的上部和下部分別定位在上定位槽115與下定位槽135內(nèi)。
[0071]需要說明的是，在本實施例中，安裝腔130的頂部不在設(shè)置支撐臺階132，如此便于腳踏板11運動。
[0072]綜上所述，本實用新型的電動平衡車由于主體構(gòu)件的車身I呈平板狀，因此，它結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶和存放。同時，由于本電動平衡車具有三個或者四個車輪2，因此，它相對其它的兩輪代步車而言其平衡性比較高，使用者站立在本電動平衡車上時起平衡性更容易掌控。
[0073]雖然本實用新型已由較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟知此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本實用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所要求保護(hù)的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種電動平衡車，其特征在于，包括車身、多個車輪和控制機(jī)構(gòu);所述車身包括呈平板狀的腳踏板及設(shè)置于所述腳踏板下部的支撐骨架，所述多個車輪與所述支撐骨架連接，所述多個車輪呈三角排布或多邊形排布，并且所述多個車輪的底面位于同一平面內(nèi)，所述多個車輪的底面所在的平面與所述腳踏板平行;所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述腳踏板上的使用者的重心位置信息控制所述多個車輪運動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動平衡車，其特征在于，所述電動平衡車還包括位置感應(yīng)裝置，所述位置感應(yīng)裝置夾設(shè)在所述腳踏板與所述支撐骨架之間，并用于感應(yīng)腳踏板上的使用者的重心位置信息;所述控制機(jī)構(gòu)與所述位置感應(yīng)裝置連接，所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息控制所述多個車輪運動。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動平衡車，其特征在于，所述多個車輪包括兩個驅(qū)動輪，兩個驅(qū)動輪對稱地設(shè)置于所述車身的前端或者車身的后端，所述控制機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)及與所述驅(qū)動電機(jī)連接并用于控制所述驅(qū)動電機(jī)輸出的驅(qū)動力的控制器，所述位置感應(yīng)裝置與所述控制器連接，所述驅(qū)動電機(jī)用于驅(qū)動所述兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，所述控制器根據(jù)所述位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出所述使用者的重心位置，所述驅(qū)動電機(jī)根據(jù)所述使用者的重心位置輸出相應(yīng)的驅(qū)動力至所述兩個驅(qū)動輪以驅(qū)動所述兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動平衡車，其特征在于，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為兩個，兩個驅(qū)動電機(jī)分別驅(qū)動兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，所述控制器在判斷出所述使用者的重心位置后，所述控制器控制兩個所述驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力至所述兩個驅(qū)動輪以驅(qū)動所述兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動平衡車，其特征在于，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為一個，所述控制機(jī)構(gòu)還包括差速器，所述驅(qū)動電機(jī)通過所述差速器與所述兩個驅(qū)動輪連接，所述差速器根據(jù)所述使用者的重心位置將所述驅(qū)動電機(jī)輸出驅(qū)動力分配至所述兩個驅(qū)動輪以驅(qū)動所述兩個驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任意一項所述的電動平衡車，其特征在于，所述多個車輪的數(shù)量為四個，所述多個車輪包括兩個轉(zhuǎn)向輪，所述兩個轉(zhuǎn)向輪與所述兩個驅(qū)動輪呈矩形排布，并且所述兩個轉(zhuǎn)向輪與所述兩個驅(qū)動輪相對設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求3-5任意一項所述的電動平衡車，其特征在于，所述多個車輪的數(shù)量為三個，所述多個車輪還包括一個轉(zhuǎn)向輪，所述轉(zhuǎn)向輪與所述兩個驅(qū)動輪呈三角排布，并且當(dāng)所述兩個驅(qū)動輪設(shè)置在所述車身的后端時，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在所述車身的前端中部；當(dāng)所述兩個驅(qū)動輪設(shè)置在所述車身的前端時，所述轉(zhuǎn)向輪設(shè)置在所述車身的后端中部。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動平衡車，其特征在于，所述多個車輪的數(shù)量為四個并呈矩形排布，所述四個車輪均為萬向輪，所述控制機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)及與所述驅(qū)動電機(jī)連接并用于控制所述驅(qū)動電機(jī)輸出的驅(qū)動力的控制器，所述驅(qū)動電機(jī)的數(shù)量為四個，每個驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動一個所述車輪轉(zhuǎn)動，所述位置感應(yīng)裝置與所述控制器連接，所述控制器根據(jù)所述位置感應(yīng)裝置感應(yīng)到的使用者的重心位置信息判斷出所述使用者的重心位置并根據(jù)所述使用者的重心位置信息控制四個所述驅(qū)動電機(jī)輸出相應(yīng)的驅(qū)動力驅(qū)動對應(yīng)的車輪轉(zhuǎn)動。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動平衡車，其特征在于，所述支撐骨架上部具有凹入的安裝腔，所述腳踏板蓋合安裝腔，位置感應(yīng)裝置位于安裝腔內(nèi)并分別抵靠安裝腔的底壁及位置感應(yīng)裝置的底部。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動平衡車，其特征在于，所述腳踏板前部向下凸設(shè)有用于保護(hù)位于車身前部的車輪的護(hù)沿。
【專利摘要】本實用新型提供一種電動平衡車，包括車身、多個車輪和控制機(jī)構(gòu)；所述車身包括呈平板狀的腳踏板及設(shè)置于所述腳踏板下部的支撐骨架，所述多個車輪與所述支撐骨架連接，所述多個車輪呈三角排布或多邊形排布，并且所述多個車輪的底面位于同一平面內(nèi)，所述多個車輪的底面所在的平面與所述腳踏板平行；所述控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所述腳踏板上的使用者的重心位置信息控制所述多個車輪運動。本實用新型的電動平衡車由于主體構(gòu)件的車體呈平板狀，因此，它結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶和存放。同時，由于本電動平衡車具有三個或者四個車輪，因此，它相對其它的兩輪代步車而言其平衡性比較高，使用者站立在本電動平衡車上時起平衡性更容易掌控。
【IPC分類】B62K5/00
【公開號】CN205387169
【申請?zhí)枴緾N201520978933
【發(fā)明人】應(yīng)佳偉
【申請人】杭州騎客智能科技有限公司
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2015年12月1日