[发明专利]两轮陀螺稳定车辆及用于控制这样的车辆的方法

说明书

提出的是：一种具有陀螺稳定性的两轮陀螺稳定车辆以及用于控制这类车辆的方法。提出的两轮车辆的具体特征为其设计中存在的稳定的两级陀螺仪和支承设备，两级陀螺仪的框架相对于车身绕竖直轴线自由转动，支承设备将车轮连接至车辆车身，使得所述车轮可能独立运动，并确保车辆在不平地面上运动期间是稳定的。车辆还包含框架旋转角度传感器和控制系统，传感器确定旋转的存在和陀螺仪框架的旋转角度的大小，控制系统从所述传感器接收关于所述角度的信号。在控制系统的帮助下，通过改变车辆车轮的旋转速度使陀螺仪转子的旋转轴线与车辆的运动方向之间的角度保持等于九十度，由此维持平衡。通过施加在横向方向上的特定力来确保方向控制。根据本发明使用陀螺稳定性和支承设备使得可能减小轮距尺寸，由此减小车辆的总体尺寸，并且同时维持所述车辆的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种设计用于运输人或货物的车辆，尤其涉及一种两轮陀螺稳定车辆以及用于这类车辆的平衡和转向的方法。

背景技术

行人常常使用不同的单轴两轮车辆来帮助他们运输。然而，这些车辆具有多种缺点，例如尺寸大，侧向稳定性不够，而对于这类车辆的转向，使用者通常需要使用两只手并且培养一定程度的技巧，以便能够保持平衡。

存在不同的与大量行走相关的人类活动(例如，服务员、销售者、购物者、博物馆工作人员、办公室职工、机场工作人员、仓库工作人员等)，在这些活动中，允许使用者在不使用手的情况下进行转向的、紧凑并且合理利用的车辆将极其有益于这类人并且使其腾出手来做更多事。此外，存在一大群运动功能受限的人，采用能够帮助他们容易地四处移动的设备能够使他们的生活更容易。

最后，这类设备可被用作用于多种类型的自动设备(例如机器人)的底盘，其中这类设备需要能够在小空间中四处移动。

现有技术中已经知道用于移动人或货物的多种两轮车辆以及它们相应的控制方法。

美国专利7717200号的说明书公开了一种车辆，其包含车身和两个车轮。车辆还包含支撑骑车者的腿的踏脚支承件、转向手柄和悬挂，该悬挂将车轮连接至车身并且被放置在所述踏脚支承件的下面。悬挂包含平行连杆机构，平行连杆机构带有布置在平行连杆之间的弹性元件，以便生成应用到车身的弹簧力，从而保持所述脚踏板与所述车身平行。为了稳定车辆，骑车者使用安装在车辆的车身上的转向手柄，通过侧向移动手柄能够使车辆的车身向一侧倾斜。车辆的稳定性由宽的轮距额外地提供。所述车辆的转向和平衡要求特殊的技巧，并且骑车者不能够在不使用手的情况下使用它。

此外，美国专利7370713号的说明书公开了一种同轴两轮车辆。车辆的侧向稳定性由宽的轮距提供，而转向由安装在车辆的底座上的转向手柄的旋转提供。车辆具有大的总体尺寸，要求在骑车期间使用者的手与手柄之间的持续相互作用，并且也不允许在不使用手的情况下操作。

此外，俄罗斯专利2333862号的说明书公开了一种用于运载负载的车辆。车辆包含车身、平台以及对平台进行支承的车轮。车辆还包含安装在车身上的移动的质量体和陀螺仪，以便稳定车辆。陀螺仪安装在平台上，从而陀螺仪转子的旋转轴线是竖直的。车辆的稳定性由安装在平台上的飞轮额外地提供。因此，车辆的稳定性由许多使车辆的机构变复杂的设备提供。

因此，需要一种带有同轴车轮的两轮车辆，其具有简单的结构，可以采用简单的方式进行稳定和转向，并且具有小的总体尺寸。

发明内容

本发明的目的是提供一种两轮车辆，其没有上述缺点并且特别地具有小的侧向尺寸，从而它能够在紧凑的空间、室内中使用，并且同时是侧向稳定的。