電動平衡車的製作方法
2023-06-11 21:15:01
電動平衡車的製作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於機械技術領域，涉及一種電動平衡車。
【背景技術】
[0002]兩輪代步車是建立在一種被稱為「動態穩定」的基本原理上，也就是車輛本身的自動平衡能力。以內置的精密固態陀螺儀來判斷車身所處的姿勢狀態，透過精密且高速的中央微處理器計算出適當的指令後，驅動馬達來做到平衡的效果。
[0003]假設我們以站在車上的駕駛人與車輛的總體重心縱軸作為參考線。當這條軸往前傾斜時，車身內的內置電動馬達會產生往前的力量，一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩，一方面產生讓車輛前進的加速度，相反的，當陀螺儀發現駕駛人的重心往後傾時，也會產生向後的力量達到平衡效果。因此，駕駛人只要改變自己身體的角度往前或往後傾，就會根據傾斜的方向前進或後退，而速度則與駕駛人身體傾斜的程度呈正比。原則上，只要有正確打開電源且能保持足夠運作的電力，車上的人就不用擔心有傾倒跌落的可能，這與一般需要靠駕駛人自己進行平衡的滑板車等交通工具大大不同。
[0004]但是，現有的兩輪代步車改變行進方向主要是通過扭轉把手來實現的。可以看出，在兩輪代步車上設置把手導致其結構複雜，而且成本增加。
[0005]為此，人們設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的一個車輪。雖然，這種代步車省略了把手，但是，由於支架尺寸較小，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「一種分體轉動式自平衡兩輪車」，它包括車體主架，車體主架兩側設有輪子，車體主架內設有電機及可控制電機轉速的陀螺儀，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有一根連軸，兩個分體車架以連軸為轉動中心獨自轉動，每個分體車架內單獨設有陀螺儀和電機，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，電機驅動輪子。
[0007]上述專利中的兩輪車能實現用腳進行加速減速、轉彎功能，並且結構簡單。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，由於其佔用空間，攜帶也不甚方便。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型為了克服現有技術而提出的一種電動平衡車。
[0009]為了實現上述目的，本實用新型所提供一種電動平衡車，包括車身、多個車輪和控制機構;所述車身包括呈平板狀的腳踏板及設置於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，並且所述多個車輪的底面位於同一平面內，所述多個車輪的底面所在的平面與所述腳踏板平行;所述控制機構根據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]進一步地，所述電動平衡車還包括位置感應裝置，所述位置感應裝置夾設在所述腳踏板與所述支撐骨架之間，並用於感應腳踏板上的使用者的重心位置信息;所述控制機構與所述位置感應裝置連接，所述控制機構根據所述位置感應裝置感應到的使用者的重心位置信息控制所述多個車輪運動。
[0011]進一步地，所述多個車輪包括兩個驅動輪，兩個驅動輪對稱地設置於所述車身的前端或者車身的後端，所述控制機構包括驅動電機及與所述驅動電機連接並用於控制所述驅動電機輸出的驅動力的控制器，所述位置感應裝置與所述控制器連接，所述驅動電機用於驅動所述兩個驅動輪轉動，所述控制器根據所述位置感應裝置感應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，所述驅動電機根據所述使用者的重心位置輸出相應的驅動力至所述兩個驅動輪以驅動所述兩個驅動輪轉動。
[0012]進一步地，所述驅動電機的數量為兩個，兩個驅動電機分別驅動兩個驅動輪轉動，所述控制器在判斷出所述使用者的重心位置後，所述控制器控制兩個所述驅動電機輸出相應的驅動力至所述兩個驅動輪以驅動所述兩個驅動輪轉動。
[0013]進一步地，所述驅動電機的數量為一個，所述控制機構還包括差速器，所述驅動電機通過所述差速器與所述兩個驅動輪連接，所述差速器根據所述使用者的重心位置將所述驅動電機輸出驅動力分配至所述兩個驅動輪以驅動所述兩個驅動輪轉動。
[0014]進一步地，所述多個車輪的數量為四個，所述多個車輪包括兩個轉向輪，所述兩個轉向輪與所述兩個驅動輪呈矩形排布，並且所述兩個轉向輪與所述兩個驅動輪相對設置。
[0015]進一步地，所述多個車輪的數量為三個，所述多個車輪還包括一個轉向輪，所述轉向輪與所述兩個驅動輪呈三角排布，並且當所述兩個驅動輪設置在所述車身的後端時，所述轉向輪設置在所述車身的前端中部；當所述兩個驅動輪設置在所述車身的前端時，所述轉向輪設置在所述車身的後端中部。
[0016]進一步地，所述多個車輪的數量為四個並呈矩形排布，所述四個車輪均為萬向輪，所述控制機構包括驅動電機及與所述驅動電機連接並用於控制所述驅動電機輸出的驅動力的控制器，所述驅動電機的數量為四個，每個驅動電機驅動一個所述車輪轉動，所述位置感應裝置與所述控制器連接，所述驅動電機用於驅動所述兩個驅動輪轉動，所述控制器根據所述位置感應裝置感應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並根據所述使用者的重心位置信息控制四個所述驅動電機輸出相應的驅動力驅動對應的車輪轉動。
[0017]進一步地，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，位置感應裝置位於安裝腔內並分別抵靠安裝腔的底壁及位置感應裝置的底部。
[0018]進一步地，所述腳踏板前部向下凸設有用於保護位於車身前部的車輪的護沿。
[0019]由於上述技術方案的運用，本實用新型具備以下優點:
[0020]本實用新型的電動平衡車由於主體構件的車體呈平板狀，因此，它結構緊湊，便於攜帶和存放。同時，由於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構示意圖。
[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構示意圖。
[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構示意圖。
[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構示意圖。
[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、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地描述。
[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、位置感應裝置和控制機構。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，並且所述多個車輪2的底面位於同一平面內。
[0035]所述位置感應裝置用於感應所述車身I上使用者的重心位置信息。
[0036]所述控制機構與所述位置感應裝置連接，所述控制機構根據所述位置感應裝置感應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及設於所述腳踏板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，所述位置感應裝置夾設在所述腳踏板11與所述支撐骨架13之間，並用於感應腳踏板11上的使用者的重心位置信息。具體地，在本實施例中，位置感應裝置為重力傳感器101，重力傳感器101用於腳踏板11上的使用者的重心位置信息，所述控制機構根據所述重力傳感器101感應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置的腳踏區域110，腳踏區域110與位置感應裝置接觸，以便於使用者站立在腳踏區域110時，位置感應裝置能夠準確感應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，腳踏區域110凸伸進入安裝腔130內，位置感應裝置位於安裝腔130內並分別抵靠安裝腔130的底壁及腳踏區域110的底部。腳踏板11與支撐骨架13均可以呈長方形板狀。這樣的結構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。而且，電動平衡車的厚度也與筆記本電腦相當。
[0039]可以理解的是，當腳踏板11上站立有使用者時，重力傳感器101可以感應出使用者的重心位置信息，當重力傳感器1I感應到使用者的重心向正前方或正後方傾斜時，控制機構控制多個車輪2向正前方前進或向正後方倒退；當重力傳感器101感應到使用者的重心向左正前方或右前方傾斜時，控制機構控制多個車輪2向左正前方或右前方前進;當重力傳感器101感應到使用者的重心向左後前方或右後方傾斜時，控制機構控制多個車輪2向左後方或右後方倒退。
[0040]所述多個車輪2的數量為四個並呈矩形排布，在所述電動平衡車的前進方向上，所述多個車輪2包括對稱地設於車身I前端的或後端的兩個驅動輪以及與兩個驅動輪相對的兩個轉向輪，在本實施例驅動輪對稱地設置在車身I的後端，轉向輪可以對稱地設置車身I的前端，即在本實施例採用後輪驅動的模式進行驅動，當然，兩個驅動輪對稱地設置車身I的前端，兩個轉向輪對稱地設置車身I的後端，即可以採用前輪驅動的模式;在其他實施例中，如圖11所示，所述多個車輪2的數量為3個，所述多個車輪2包括位於車身I前端的轉向輪及位於車身I後端的兩個驅動輪，轉向輪與兩個驅動輪呈三角排布，可以理解的是，為了保證電動平衡車的平衡性，轉向輪設在車身I前端的中部位置，當然，兩個驅動輪也可以設置在車身的前端，轉向輪也可以設置車身I的後端的中部位置。需要說明的是，在上述實施例中，轉向輪均為萬向輪。
[0041]所述控制機構包括驅動電機及與所述驅動電機連接並用於控制驅動電機輸出的驅動力的控制器，所述位置感應裝置與所述控制器連接，驅動電機用於驅動兩個驅動輪轉動。所述控制器根據所述位置感應裝置(重力傳感器101)感應到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心位置，所述驅動電機根據使用者的重心位置控制輸出相應的驅動力至所述兩個驅動輪以驅動所述兩個驅動輪轉動。可以理解的是，當平衡車向正前方或正後方運動時，驅動電機輸出的驅動力使得兩個驅動輪轉速相同，當平衡車需要轉向時，驅動電機輸出的驅動力使得兩個驅動輪具有一定的轉速差。
[0042]具體地，在本實施例中，驅動電機的數量為兩個，兩個驅動電機分別驅動兩個驅動輪轉動，所述控制器在判斷出所述使用者的重心位置後，所述控制器控制兩個所述驅動電機輸出相應的驅動力至所述兩個驅動輪以驅動所述兩個驅動輪轉動。更具體地，當控制器根據位置感應裝置感應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，控制器控制兩個驅動電機輸出大小相同並且向前驅動的驅動力至兩個驅動輪使得兩個驅動輪向前運動；當控制器根據位置感應裝置感應到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向後傾時，控制器控制兩個驅動電機輸出大小相同並且向後驅動的驅動力至兩個驅動輪使得兩個驅動輪向後運動；當控制器根據位置感應裝置感應到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向一側傾時，即此時平衡車需要轉彎，控制器控制兩個驅動電機輸出大小不同的驅動力至兩個驅動輪使得兩個驅動輪均有一定的速度差，從而使平衡車能夠轉彎。
[0043]在其他實施例中，驅動電機的數量為一個，所述控制機構還包括差速器，驅動電機通過差速器與兩個驅動輪連接。可以理解的是，控制器根據位置感應裝置感應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，驅動電機通過差速器輸出大小相同且向前驅動的驅動力控制多個車輪2向前運動;控制器根據位置感應裝置感應到的使用者重心向後傾時，驅動電機通過差速器輸出大小相同且向後驅動的驅動力控制多個車輪2向後運動；控制器根據位置感應裝置感應到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向一側傾斜時，即此時平衡車需要轉彎，驅動電機通過差速器輸出大小不同的驅動力至左右兩側驅動輪使驅動輪具有不同的速度，從而使得平衡車能夠轉彎。
[0044]具體地，所述差速器為齒輪式差速器，包括內部為空腔的罩殼和位於罩殼內的行星齒輪、行星輪架、左半軸齒輪、右半軸齒輪、左半軸和右半軸，所述行星輪架設在罩殼內，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)與驅動電機的傳動軸相連，所述左半軸齒輪於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，兩個驅動輪與左半軸和右半軸連接。動力經傳動軸進入差速器，直接驅動行星輪架，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅動左、右車輪。差速器的設計要求滿足:(左半軸轉速)+ (右半軸轉速)=2(行星輪架轉速)。當電動平衡車直行時，左、右車輪與行星輪架三者的轉速相等處於平衡狀態，而在電動平衡車轉彎時三者平衡狀態被破壞，導致內側輪轉速減小，外側輪轉速增加。
[0045]在其他實施例中，所述多個車輪2的數量為四個並呈矩形排布，所述四個車輪2均為萬向輪，所述驅動電機的數量為四個，每個驅動電機驅動一個車輪2轉動，所述控制器根據站立者的重心位置信息控制四個驅動電機輸出相應的驅動力驅動對應的車輪2轉動，使得四個車輪2的運動方向合成所需要的運動軌跡。當控制器根據位置感應裝置感應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，控制器控制四個驅動電機輸出相應的驅動力至四個驅動輪使得四個驅動輪帶動平衡車向前運動；當控制器根據位置感應裝置感應到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向後傾時，控制器控制四個驅動電機輸出相應的驅動力至四個驅動輪使得四個驅動輪帶動平衡車向後運動；當控制器根據位置感應裝置感應到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向一側傾時，即此時平衡車需要轉彎，控制器控制四個驅動電機輸出相應的驅動力至四個驅動輪使得四個驅動輪帶動平衡車轉彎。需要說明的，當控制器根據位置感應裝置感應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動電機輸出的驅動力進而控制四個車輪2的轉速及轉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的數量為四個並呈矩形排布，所述四個車輪2均為驅動輪，所述驅動電機的數量為四個，每個驅動電機驅動一個車輪2轉動，所述控制器根據站立者的位置信息控制四個驅動電機輸出相應的驅動力驅動對應的車輪2轉動，使得四個車輪2的運動方向合成所需要的運動軌跡。體地，當控制器根據位置感應裝置感應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，控制器控制四個驅動電機輸出兩組大小相同並且向前驅動的驅動力至前端的兩個驅動輪與後端的兩個驅動輪使得四個驅動輪向前運動；當控制器根據位置感應裝置感應到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向後傾時，控制器控制四個驅動電機輸出兩組大小相同並且向後驅動的驅動力至後端的兩個驅動輪與前端的兩個驅動輪使得四個驅動輪向後運動；當控制器根據位置感應裝置感應到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向一側傾時，即此時平衡車需要轉彎，控制器控制四個驅動電機輸出大小不同的驅動力至四個驅動輪使得四個驅動輪均有一定的速度差，從而使平衡車能夠轉彎。需要說明的是兩組大小相同的驅動力指的傳遞至前端兩個驅動輪的兩個驅動力大小相同，傳遞至後端兩個驅動輪的兩個驅動力大小相同。
[0047]在其他實施例中，所述多個車輪2的數量為四個並呈矩形排布，所述四個車輪2均為驅動輪，所述驅動電機的數量為一個，所述控制機構還包括兩個差速器，驅動電機的通過兩個差速器與四個驅動輪連接，具體的是，驅動電機的通過其中一個差速器與前部的兩個驅動輪連接，驅動電機還通過另一個差速器與後部的兩個驅動輪連接。可以理解的是，當控制器根據位置感應裝置感應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，驅動電機通過兩個差速器輸出兩組大小相同並且向前驅動的驅動力至前部兩個驅動輪和後端兩個驅動輪使得多個車輪2向前運動；當控制器根據位置感應裝置感應到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向後傾時，驅動電機通過兩個差速器輸出大小相同並且向後驅動的驅動力至多個車輪2使得多個車輪2向後運動；當控制器根據位置感應裝置感應到的使用者的重心位置信息判斷出使用者的重心向一側傾時，即此時平衡車需要轉彎，驅動電機通過兩個差速器輸出大小不同的驅動力至多個車輪2使得多個車輪2可以轉向，從而使平衡車能夠轉彎。需要說明的是兩組大小相同的驅動力指的傳遞至前端兩個驅動輪的兩個驅動力大小相同，傳遞至後端兩個驅動輪的兩個驅動力大小相同。
[0048]在本實施例中，為了實現平衡車的自動上電和斷電，所述腳踏板11上設置有感應開關10，感應開關10連接在控制機構與供電裝置之間，所述感應開關10通過感應車上是否有使用者來控制所述控制機構的上電和斷電。優選地，感應開關10例如為壓力開關，當使用者站立在車身I上時，感應開關10導通，車身I內部的供電裝置開始對車身I的用電元件供電。優選地，供電裝置例如為蓄電池。
[0049]所述安裝腔130的埠處設有支撐臺階132，所述腳踏板11蓋合安裝腔130後與支撐臺階132抵靠，避免腳踏板11進入安裝腔130內。
[0050]在本實施例中，腳踏板11前部向下凸設有用於保護位於車身I前部的車輪的護沿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、平衡機構(加速度傳感器、霍爾傳感器等)等構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，這些元件的功能在此不再贅述。
[0052]實施例2
[0053]請結合參照圖5-6，
[0054]本實用新型第二實施例的電動平衡車的結構分別與本實用新型第一實施例的電動平衡車的結構與原理基本相同，其不同之處在於，位置感應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連接並呈矩形排布，所述四個位移傳感器102與所述四個彈性元件104—一對應並用於感應四個彈性元件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構成一個四象限位移感應系統，並用於感應腳踏板11上的使用者的重心位置信息。
[0055]可以理解的是，當使用者站立腳踏板11上時，彈性元件104被使用者壓縮，當使用者的重心偏移時，每個彈性元件104的形變量必然發生變化，這樣位移傳感器102就可以採集到對應的彈性元件104的位移變化量，控制機構通過位移傳感器102採集到對應的彈性元件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上設有四個腳踏區域111，四個腳踏區域111可延伸豎直方向上下移動，換句話說，也就是四個腳踏區域111與腳踏板11的本體為分體結構，例如腳踏板11的本體上可以設有四個開口，四個開口內分別安裝有踏板，以形成腳踏區域，可以理解的是，踏板呈凸字形，開口的頂部例如設有限位法蘭，以避免踏板從開口脫離。更具體地是，四個彈性元件104位於安裝腔130內並分別連接安裝腔130的底壁及四個腳踏區域111的底部，四個位移傳感器102設置在裝腔130的底壁上並與四個彈性元件104—一對應。
[0057]本實用新型電動平衡車中的四象限位移感應系統採集位移信息的具體原理為:四個彈性元件4分別對應的左腳前部、左腳跟部、右腳前部與右腳跟部，當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，即此時平衡車處於平衡狀態，當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的彈性元件4的形變量將不同，四個位移傳感器3可以採集到對應的彈性元件4的形變量信息，即獲取了使用者的重心位置信息，此時控制機構根據四個位移傳感器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。當控制機構接收到的左上象限位移傳感器與右上象限位移傳感器採集到的位移相同，左下象限位移傳感器及右下象限位移傳感採集到的位移相同，但是左上象限位移傳感器與右上象限位移傳感器採集到的位移大於左下象限位移傳感器及右下象限位移傳感器採集到的位移，此時控制機構判斷出站立者重心向正前方傾斜，控制機構控制多個車輪2向前運動，相反則控制機構判斷出站立者重心向正後方傾斜，控制機構控制多個車輪2向後運動。
[0059]當控制機構接收到的左上象限位移傳感器與左下象限位移傳感器採集到的位移相同，右上象限位移傳感器及右下象限位移傳感器採集到的位移相同，但是左上象限位移傳感器與左下象限位移傳感器採集到的位移大於右上象限位移傳感器及右下象限位移傳感器採集到的位移，此時控制機構判斷出站立者重心向正左方傾斜時，相反則正右方傾斜。當然，在該種情況下，如果控制機構可以控制多個車輪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)，控制機構控制多個車輪2向正左方或右方移動。
[0060]當然，當控制機構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於該象限內，控制機構即可控制多個車輪2做出相應的作動。例如，當控制機構接收到左上象限位移傳感器的位移值偏大，控制機構可以判斷出站立者的重心位於左上象限內，此時，控制機構控制多個車輪2向左轉彎。
[0061 ]請結合參照圖7-8，
[0062]本實用新型第三實施例的電動平衡車的結構分別與本實用新型第一實施例的電動平衡車的結構與原理基本相同，其不同之處在於，位置感應裝置包括四個壓力傳感器105，所述四個壓力傳感器105夾設在所述腳踏板11與所述支撐骨架13之間並呈矩形排布，所述四個壓力傳感器105構成一個四象限壓力感應系統，並用於感應腳踏板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系統感應壓力的具體原理為:四個壓力傳感器3分別對應的左腳前部、左腳跟部、右腳前部與右腳跟部，當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，即此時平衡車處於平衡狀態，當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的壓力傳感器3的採集到的壓力將發生變化，即獲取了使用者的重心位置信息，此時控制機構根據四個壓力傳感器3獲取的使用者的重心位置信息(四個壓力傳感器3的採集到的壓力信息)即可判斷出使用者的重心位置。
[0063]所述腳踏板11上設有四個腳踏區域113，四個腳踏區域113可延伸豎直方向上下移動，換句話說，也就是四個腳踏區域113與腳踏板11的本體為分體結構，例如腳踏板11的本體上可以設有四個開口，四個開口內分別安裝有踏板，以形成腳踏區域，可以理解的是，踏板呈凸字形，開口的頂部例如設有限位法蘭，以避免踏板從開口脫離。更具體地是，四個壓力傳感器105位於安裝腔130內並分別抵靠安裝腔130的底壁及四個腳踏區域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。當控制機構接收到的左上象限壓力傳感器與右上象限壓力傳感器採集到的壓力相同，左下象限壓力傳感器及右下象限壓力傳感器採集到的壓力相同，但是左上象限壓力傳感器與右上象限壓力傳感器採集到的壓力大於左下象限壓力傳感器及右下象限壓力傳感器採集到的壓力，並且前進方向的壓力分量大於後退方向的壓力分量，此時控制機構判斷出站立者重心向正前方傾斜，控制機構控制多個車輪2向前運動，相反則控制機構判斷出站立者重心向正後方傾斜，控制機構控制多個車輪2向後運動。
[0065]當控制機構接收到的左上象限壓力傳感器與左下象限壓力傳感器採集到的壓力相同，右上象限壓力傳感器及右下象限壓力傳感器採集到的壓力相同，但是左上象限壓力傳感器與左下象限壓力傳感器採集到的壓力大於右上象限壓力傳感器及右下象限壓力傳感器採集到的壓力，具體為正左方的壓力分量大於正右方的壓力分量，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。當然，在該種情況下，如果控制機構可以控制多個車輪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)，控制機構控制多個車輪2向正左方或右方移動。
[0066]當然，可以理解的是，當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於該象限內，控制機構即可控制多個車輪2做出相應的作動。例如，當控制機構接收到左上象限壓力傳感器的壓力值最大，控制機構可以判斷出站立者的重心位於左上象限內，此時，控制機構控制多個車輪2向左轉彎。
[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構與原理與本實用新型第一實施例的電動平衡車的結構與原理基本相同，其不同之處在於，位置感應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用於感測腳踏板11相對運動平面的轉動角度，來得到所述使用者的位置信息。具體地，當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採集到的腳踏板11的傾斜角度即採集到了使用者的重心位置信息。可以理解的是，當腳踏板11上站立有使用者時，位置感應裝置可以感應出使用者的重心位置信息，當位置感應裝置感應到使用者的重心向左正前方或右前方傾斜時，控制機構控制多個車輪2向左正前方或右前方前進；當位置感應裝置感應到使用者的重心向左後前方或右後方傾斜時，控制機構控制多個車輪2向左後方或右後方倒退。
[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穩定傾斜的同時，還能保證整個電動平衡車的穩定性。
[0070]在本實施例中，車身I還包括連接柱15，連接柱15設置在腳踏板11與支撐骨架13之間並且連接柱15的圓周面與腳踏板11的底面以及安裝腔130的底壁接觸，以便於腳踏板11傾斜。具體的，腳踏板11的底面設有上定位槽115，安裝腔130的底壁設有下定位槽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。
[0071]需要說明的是，在本實施例中，安裝腔130的頂部不在設置支撐臺階132，如此便於腳踏板11運動。
[0072]綜上所述，本實用新型的電動平衡車由於主體構件的車身I呈平板狀，因此，它結構緊湊，便於攜帶和存放。同時，由於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，然而並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範圍內，可作些許的更動與潤飾，因此本實用新型的保護範圍當視權利要求書所要求保護的範圍為準。
【主權項】
1.一種電動平衡車，其特徵在於，包括車身、多個車輪和控制機構;所述車身包括呈平板狀的腳踏板及設置於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，並且所述多個車輪的底面位於同一平面內，所述多個車輪的底面所在的平面與所述腳踏板平行;所述控制機構根據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.根據權利要求1所述的電動平衡車，其特徵在於，所述電動平衡車還包括位置感應裝置，所述位置感應裝置夾設在所述腳踏板與所述支撐骨架之間，並用於感應腳踏板上的使用者的重心位置信息;所述控制機構與所述位置感應裝置連接，所述控制機構根據所述位置感應裝置感應到的使用者的重心位置信息控制所述多個車輪運動。3.根據權利要求2所述的電動平衡車，其特徵在於，所述多個車輪包括兩個驅動輪，兩個驅動輪對稱地設置於所述車身的前端或者車身的後端，所述控制機構包括驅動電機及與所述驅動電機連接並用於控制所述驅動電機輸出的驅動力的控制器，所述位置感應裝置與所述控制器連接，所述驅動電機用於驅動所述兩個驅動輪轉動，所述控制器根據所述位置感應裝置感應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，所述驅動電機根據所述使用者的重心位置輸出相應的驅動力至所述兩個驅動輪以驅動所述兩個驅動輪轉動。4.根據權利要求3所述的電動平衡車，其特徵在於，所述驅動電機的數量為兩個，兩個驅動電機分別驅動兩個驅動輪轉動，所述控制器在判斷出所述使用者的重心位置後，所述控制器控制兩個所述驅動電機輸出相應的驅動力至所述兩個驅動輪以驅動所述兩個驅動輪轉動。5.根據權利要求3所述的電動平衡車，其特徵在於，所述驅動電機的數量為一個，所述控制機構還包括差速器，所述驅動電機通過所述差速器與所述兩個驅動輪連接，所述差速器根據所述使用者的重心位置將所述驅動電機輸出驅動力分配至所述兩個驅動輪以驅動所述兩個驅動輪轉動。6.根據權利要求3-5任意一項所述的電動平衡車，其特徵在於，所述多個車輪的數量為四個，所述多個車輪包括兩個轉向輪，所述兩個轉向輪與所述兩個驅動輪呈矩形排布，並且所述兩個轉向輪與所述兩個驅動輪相對設置。7.根據權利要求3-5任意一項所述的電動平衡車，其特徵在於，所述多個車輪的數量為三個，所述多個車輪還包括一個轉向輪，所述轉向輪與所述兩個驅動輪呈三角排布，並且當所述兩個驅動輪設置在所述車身的後端時，所述轉向輪設置在所述車身的前端中部；當所述兩個驅動輪設置在所述車身的前端時，所述轉向輪設置在所述車身的後端中部。8.根據權利要求2所述的電動平衡車，其特徵在於，所述多個車輪的數量為四個並呈矩形排布，所述四個車輪均為萬向輪，所述控制機構包括驅動電機及與所述驅動電機連接並用於控制所述驅動電機輸出的驅動力的控制器，所述驅動電機的數量為四個，每個驅動電機驅動一個所述車輪轉動，所述位置感應裝置與所述控制器連接，所述控制器根據所述位置感應裝置感應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並根據所述使用者的重心位置信息控制四個所述驅動電機輸出相應的驅動力驅動對應的車輪轉動。9.根據權利要求2所述的電動平衡車，其特徵在於，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，位置感應裝置位於安裝腔內並分別抵靠安裝腔的底壁及位置感應裝置的底部。10.根據權利要求1所述的電動平衡車，其特徵在於，所述腳踏板前部向下凸設有用於保護位於車身前部的車輪的護沿。
【專利摘要】本實用新型提供一種電動平衡車，包括車身、多個車輪和控制機構；所述車身包括呈平板狀的腳踏板及設置於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，並且所述多個車輪的底面位於同一平面內，所述多個車輪的底面所在的平面與所述腳踏板平行；所述控制機構根據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於主體構件的車體呈平板狀，因此，它結構緊湊，便於攜帶和存放。同時，由於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
【申請號】CN201520978933
【發明人】應佳偉
【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