[发明专利]自平衡电动双履带车

说明书

技术领域

本发明涉及机电领域，特别涉及一种自平衡电动双履带车。

背景技术

现有技术中，电动车分为单轮和双轮两种。单轮车是根据倒立摆的原理，由车厢、摇杆、电机组成，利用陀螺仪与加速度传感器来检测车辆的倾斜角度，以此控制两电机的力距大小。其优点主要是操控灵活，通过驾驶者倾斜角度可实现前进、后退、悬停、通过摇杆控制原地转向。但其安全性能差，驾驶者很容易摔倒，尤其是在高速驾驶和断电的情况下。

双轮车由踏板、2个轮子、2个电机组成。车辆通过脚下的踏板来检测驾驶者身体是向前倾斜或直立，当驾驶者身体向前倾斜时，车辆会快速向前移动状态；当驾驶者身体处于直立状态时，车辆处于慢速移动状态；以产生保持驾驶者身体左右平衡的力矩。但其只适合平坦的路面，越野性能差，且电池容量不高，不适合长时间的行驶。

发明内容

本发明目的在于：提供一种自平衡电动双履带车，使驾驶者对电动车的操控更加灵活，不但可实现人体感应前进、后退、悬停、通过摇杆控制原地转向等功能，而且具有良好的越野通过性，可以在冰雪、湿滑路面行驶；既具有良好的稳定性和安全性，又具有体积小、携带方便、新奇等优点。

本发明提供的一种自平衡电动双履带车，包括车体，还包括：与车体连接的摇杆，及与摇杆连接的把手，及设于车体左右两侧的脚踏板，及设于脚踏板下面与车体相连接的左、右电机，及与分别与左、右电机相连接的减速箱，及设于所述脚踏板下面的感测装置，及设于车体内的控制装置和供电装置；所述感测装置与供电装置分别与控制装置连接；所述左、右电机分别轴接传动轮，所述传动轮上装有履带。

进一步，所述感测装置包括：电动脚架、加速度传感器、角速率传感器、蜂鸣器、设于摇杆底部的摇杆电位器以及设于电机转轴上的左、右电机增量式编码器；所述控制装置包括：CPU，分别与CPU电联的左、右电机全桥驱动单元，左、右电机保护单元，转向检测单元，脚踏检测单元，加速度检测单元，角速率检测单元，电量检测及蜂鸣提醒单元，以及遥控锁车单元；所述左电机全桥驱动单元与左电机保护单元相连；所述右电机全桥驱动单元与右电机保护单元相连；所述左电机全桥驱动单元与所述左电机相连；所述右电机全桥驱动单元与所述右电机相连；所述转向检测单元与所述摇杆电位器相连；所述脚踏检测单元与所述电动脚架相连；所述加速度检测单元与所述加速度传感器相连；所述角速率检测单元与角速度传感器相连；所述电量检测及蜂鸣提醒单元与电源电路和蜂鸣器相连；所述左、右电机增量式编码器与所述CPU相连。

进一步，所述左、右电机全桥驱动单元均包括调速控制单元和方向控制单元，所述调速控制单元和方向控制单元分别与CPU电联。

进一步，所述摇杆顶部还设有显示面板，所述控制装置还包括电量显示单元，所述显示面板与所述电量显示单元相连。

进一步，所述角速率传感器为陀螺仪。

进一步，所述加速度传感器为三轴加速度传感器。

进一步，还包括5个辅助轮；所述传动轮上设有支撑架，所述支撑架与辅助轮轴接。

进一步，所述电机为大功率电机。

进一步，所述履带上方设有挡板。

进一步，所述供电装置包括电源和电池；所述电源与电池互联；所述电源和电池均分别与所述左、右电机连接；所述电源与控制装置连接。

由上可见，应用本发明的技术方案，具有以下突出的实质性特点和显著的技术进步性：

1、本发明采用两个履带分布在车身两侧，由陀螺仪与加速度传感器检测车辆的倾斜角度，通过感应车辆倾斜角度大小控制两电机的力距大小，可实现前进、后退、悬停、通过摇杆控制原地转向等各种车辆状态的改变，操控更加灵活。

2、本发明由两套履带驱动，通过脚下的踏板来检测驾驶者身体是向前倾斜或直立，可以使车辆根据前后倾斜幅度控制前进或后退速度，水平状态下原地悬停等移动状态，以产生保持身休的左右平衡的力矩，实现车辆移动的方向和快慢。

3、本发明设有左、右电机保护电路，通过检测两路电机上驱动电路的输出电流，比较程序的控制状态，判断电机是否处于与控制相符合的状态，否则将关闭电机输出，以防止车辆处于不受控制状态，保证驾驶安全。

4、本发明还设有超速保护装置，通过光电编码器(左、右电机增量式编码器)检测车辆行驶速度，当速度大于设定的保护速度时，蜂鸣器长响提示驾驶者减速，且摇杆将向驾驶者身体方向倾斜，使驾驶者继续加速变得困难，如驾驶者继续加速，摇杆将向驾驶者身体方向更大的角度倾斜，强迫驾驶者减速，保证驾驶安全。