電動平衡車制造技術

本實用新型專利技術提供了一種電動平衡車，包括車輪和車架，所述車架上設置有車輪、與車輪連接的電機、踏板、速度測量單元、慣性測量單元、壓力分布測量單元、控制分量融合計算單元以及運動控制單元；所述控制分量融合計算單元分別與所述速度測量單元、所述慣性測量單元和所述壓力分布測量單元電連接；所述運動控制單元分別與所述控制分量融合計算單元和電機電連接。所述電動平衡車的車架為一個，結構簡單、可靠性高。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電動平衡車領域，特別涉及一種單板電動平衡車。
技術介紹
電動平衡車，作為一種短途代步工具可以在開闊地區迅速前行，可以在復雜地形下靈活閃避，時尚的外形與艷麗的色彩增強了用戶體驗，符合時下年輕人追求酷炫帥氣的潮流；同時綠色環保、方便易學、老少皆宜，越來越受到人們的青睞。目前有電動平衡車通常包括左車架和右車架，兩車架可單獨轉動，通過檢測雙足踏板的傾角度控制速度，通過兩個踏板的角度差控制轉向，騎行者站立在兩個車架上會使車架連接部位會承受很大的壓力，不易保證連接位置的同軸度，影響了電動平衡車的靈活性與駕駛安全性，且結構復雜、可靠性差。
技術實現思路
針對現有技術中的缺陷，本技術提供了一種電動平衡車，所述電動平衡車的車架可為一個，結構簡單、可靠性高。本技術提供的一種電動平衡車，包括車輪和車架，所述車架上設置有車輪、與車輪連接的電機、踏板、速度測量單元、慣性測量單元、壓力分布測量單元、控制分量融合計算單元以及運動控制單元；其中，所述速度測量單元用于測量所述電動平衡車的運行速度；所述慣性測量單元用于測量所述電動平衡車的加速度及車架在前后方向的俯仰角，所述壓力分布測量單元用于測量使用者在所述電動平衡車上的壓力分布；所述控制分量融合計算單元分別與所述速度測量單元、所述慣性測量單元和所述壓力分布測量單元電連接，用于結合所述電動平衡車的運行速度、加速度和所述車架的俯仰角，得到所述電動平衡車的轉彎控制分量和速度控制分量；所述運動控制單元分別與所述控制分量融合計算單元和電機電連接，用于根據所述轉彎控制分量和所述速度控制分量通過電機控制所述車輪的轉動。進一步地，所述壓力分布測量單元包括：兩個以上設置在所述車架和所述踏板之間的壓力傳感器及壓力分布計算單元；所述壓力分布計算單元與所述壓力傳感器電連接，用于根據所述壓力傳感器獲得的壓力值，計算并輸出使用者在所述電動平衡車上的壓力中心；所述控制分量融合計算單元與所述壓力分布計算單元電連接，接收所述壓力分布計算單元輸出的壓力中心。進一步地，所述慣性測量單元包括陀螺儀和加速度傳感器。進一步地，所述速度測量單元為設置在所述電機上的編碼器。進一步地，所述車輪為兩個，分別設置在所述車架的兩側。進一步地，所述電動平衡車還包括電機架，設置在車架上，用于固定所述驅動電機。進一步地，所述踏板包括浮動腳踏部，所述壓力傳感器設在所述浮動腳踏部與所述車架之間。進一步地，所述浮動腳踏部為左右對稱設置的兩個，且每個浮動腳踏部的下方設置有三個所述壓力傳感器。進一步地，所述電動平衡車還包括電源。進一步地，所述電動平衡車還包括下蓋，所述下蓋蓋合在所述車架的下方。本技術的電動平衡車，采用車體姿態與壓力分布融合控制，通過檢測車架的傾角控制前后方向的移動，通過檢測使用者在所述電動平衡車上的壓力分布控制轉向。僅需一套慣性測量組件和兩個或兩個以上壓力傳感器，且所述電動平衡車可采用整體車架，結構簡單、可靠性高。本技術的電動平衡車，使用者通過身體左右自然傾斜改變壓力分布，即可完成左右轉向操作，這種操作方法比通過雙足踏板扭動產生轉向控制指令的方式，更加符合人體運動學原理。附圖說明為了更清楚地說明本技術具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標記標識。附圖中，各元件或部分并不一定按照實際的比例繪制。圖1為本技術一實施例提供的電動平衡車的結構示意圖；圖2為本技術一實施例提供的電動平衡車控制部分的結構示意圖；圖3為本技術一實施例提供的電動平衡車的控制方法示意圖；圖4為本技術一實施例提供的電動平衡車獲取轉彎控制分量的步驟圖；圖5為本技術一實施例提供的電動平衡車獲取轉彎控制分量的步驟圖。具體實施方式下面將結合附圖對本技術技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本技術的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本技術的保護范圍。需要注意的是，除非另有說明，本申請使用的技術術語或者科學術語應當為本技術所屬領域技術人員所理解的通常意義。參照圖1和圖2，本技術一實施例提供的電動平衡車，包括：車架100和設置在車架100上的左車輪201、右車輪202、分別與左、右車輪202連接的左電機601、右電機602、踏板300、速度測量單元、慣性測量單元403、壓力分布測量單元、控制分量融合計算單元501以及運動控制單元502。在此，應當理解的是，本技術的保護范圍并不限于車輪200的數量為兩個，也可以為一個或三個以上。其中，所述速度測量單元用于測量所述電動平衡車的運行速度；所述慣性測量單元403用于測量所述電動平衡車的加速度及車架100在前后方向的俯仰角，所述壓力分布測量單元用于測量使用者在所述電動平衡車上的壓力分布。所述控制分量融合計算單元501分別與所述速度測量單元、所述慣性測量單元403和所述壓力分布測量單元電連接，用于結合所述電動平衡車的運行速度、加速度和所述車架100的俯仰角，得到所述電動平衡車的轉彎控制分量和速度控制分量。所述運動控制單元502分別與所述控制分量融合計算單元501和電機電連接，用于根據所述轉彎控制分量和所述速度控制分量通過電機控制所述車輪的轉動。所述壓力分布測量單元包括：兩個以上設置在所述車架100和所述踏板300之間的壓力傳感器401及壓力分布計算單元402；所述壓力分布計算單元402與所述壓力傳感器401電連接，用于根據所述壓力傳感器401獲得的壓力值，計算并輸出使用者在所述電動平衡車上的壓力中心；所述控制分量融合計算單元501與所述壓力分布計算單元402電連接，接收所述壓力分布計算單元402輸出的壓力中心；所述運動控制單元502分別與所述控制分量融合計算單元501和電機電連接，用于根據所述轉彎控制分量和所述速度控制分量通過電機控制所述車輪的轉動。所述慣性測量單元403包括陀螺儀和加速度傳感器。所述速度測量單元為設置在所述電機上的編碼器。上述電動平衡車的電機包括左電機601和右電機602，通過電機架固定在車架100上，分別與運動控制單元502電信號連接，運動控制單元502轉彎控制分量和速度控制分量，通過電機控制車輪轉動。該電動平衡車中還設置有鋰電池801，通過電池架802固定在車架100上，可防止電池脫落或碰撞，造成電池損壞。為了防止灰塵等進入車架100內部，所述電動平衡車還包括下蓋901，所述下蓋901蓋合在所述車架100的下方。本實施例的電動平衡車，采用車體姿態與壓力分布融合控制，通過檢測車架100的傾角控制前后方向的移動，通過檢測使用者在所述電動平衡車上的壓力分布控制轉向。僅需一套慣性測量組件和兩個或兩個以上壓力傳感器401，且所述電動平衡車可采用整體車架100，結構簡單、可靠性高。本技術的電動平衡車，使用者通過身體左右自然傾斜改變壓力分布，即可完成左右轉向操作，這種操作方法比通過雙足踏板300扭動產生轉向控制指令的方式，更加符合人體運動學原理。作為上述實施例的進一步改進，所述踏板300包括左浮動腳踏部和右浮動腳踏部，分別有三個壓力傳感器401設在每個所述浮動腳踏部與所述車架100之間。參照圖3，本技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動平衡車，包括車輪和車架，其特征在于，所述車架上設置有車輪、與車輪連接的電機、踏板、速度測量單元、慣性測量單元、壓力分布測量單元、控制分量融合計算單元以及運動控制單元；所述控制分量融合計算單元分別與所述速度測量單元、所述慣性測量單元和所述壓力分布測量單元電連接；所述運動控制單元分別與所述控制分量融合計算單元和電機電連接。

【技術特征摘要】
1.一種電動平衡車，包括車輪和車架，其特征在于，所述車架上設置有車輪、與車輪連接的電機、踏板、速度測量單元、慣性測量單元、壓力分布測量單元、控制分量融合計算單元以及運動控制單元；所述控制分量融合計算單元分別與所述速度測量單元、所述慣性測量單元和所述壓力分布測量單元電連接；所述運動控制單元分別與所述控制分量融合計算單元和電機電連接。2.根據權利要求1所述的電動平衡車，其特征在于，所述壓力分布測量單元包括：兩個以上設置在所述車架和所述踏板之間的壓力傳感器及壓力分布計算單元；所述壓力分布計算單元與所述壓力傳感器電連接；所述控制分量融合計算單元與所述壓力分布計算單元電連接。3.根據權利要求1所述的電動平衡車，其特征在于，所述慣性測量單元包括陀螺儀和加速度傳感器。4.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉冬生，
申請(專利權)人：北京精儀智拓科技有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11