[发明专利]一种二轮平衡车

说明书

本发明公开了一种二轮平衡车，包括控制终端载体包括多个用于感知用户手指手势的姿态传感器，将姿态传感器采集到的用户的手势指令并处理后通过无线模块发送到主控MCU，主控MCU根据手势指令计算出需要施加到车体的角速度和加速度的车体中心控制指令，并将车体中心控制指令发送到电机与电机控制模块，并由电机与电机控制模块调节控制车体的车轮的转动速度，控制车体的速度以及转向，数字运动传感器采集车体运行过程中的角速度以及加速度，并通过预定的算法输出对车体进行控制，使得车体保持平衡。通过设置在用户手指的姿态传感器采集用户的手指运动信息并进行识别转换为对车体的控制信息，实现了手势控制车体的目的，不受外界影响。

技术领域

本发明涉及平衡车领域，特别涉及一种二轮平衡车。

背景技术

电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等，由于体积小，速度快，安全可靠，便于用户从车站到单位的时间缩短，是一种绿色环保、休闲娱乐的代步工具。

市场上主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为动态稳定(Dynamic Stabilization)的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。

目前，现有的二轮自平衡小车二轮共轴、二轮间独立驱动、平衡车的车身重心位于车轮轴上方，通过车身的前后运动保持平衡。二轮平衡车凭借自身灵活、简单的结构特性，频繁被用于地质勘探、灾区搜索、代步等领域，但几乎都以传统的手段采用人手动控制和遥控控制为主，传统的控制方法会受到天气、地形、光照等外界条件的影响，导致小车容易造成错误判断，而造成安全隐患，而且增加响应时间。

发明内容

本发明的目的是提供了一种二轮平衡车，实现手势控制车体运动状体，不受天气、光照等外界条件影响，减少车体错误判断的可能性，提高了使用可靠性以及安全性。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种二轮平衡车，包括设置在用户的控制终端载体以及设置在车体的主控MCU、电机与电机控制模块、数字运动传感器，所述控制终端载体包括多个用于感知用户手指手势的姿态传感器，所述控制终端载体将所述姿态传感器采集到的用户的手势指令并处理后通过无线模块发送到所述主控MCU，所述主控MCU根据所述手势指令计算出需要施加到所述车体的角速度和加速度的车体中心控制指令，并将所述车体中心控制指令发送到所述电机与电机控制模块，并由所述电机与电机控制模块调节控制所述车体的车轮的转动速度，控制所述车体的速度以及转向，所述数字运动传感器采集所述车体运行过程中的角速度以及加速度，并通过预定的算法输出对所述车体进行控制，使得所述车体保持平衡。

其中，所述控制终端载体包括微控制器、与所述微控制器连接的手势控制手套以及设置在所述手势控制手套的中指、无名指、手背的所述姿态传感器，所述姿态传感器通过采集并处理用户的手指的手势信息中的角速度以及加速度信息后发送到所述微控制器，所述微控制器对所述手指的手势信息进行处理并转换为所述手势指令后通过所述无线模块发送到所述主控MCU。

其中，所述姿态传感器为MPU6050姿态传感器。

其中，所述无线模块为蓝牙模块、WIFI模块或Zigbee模块。

其中，还包括设置在所述车体正前方与所述主控MCU连接的LED显示屏，用于显示所述手势指令的识别信息以所述车体的运行状态信息。

其中，还包括与所述LED显示屏、所述主控MCU连接的语音模块，用于说明当前所述车体的运行状态信息。

其中，所述主控MCU为包括STM32F407芯片的主控MCU。

其中，所述电机与电机控制模块为包括TB6612FNG驱动芯片的电机与电机控制模块。