[发明专利]一种自平衡自主行驶两轮车及平衡控制方法

说明书

本发明公开了一种自平衡自主行驶两轮车及平衡控制方法，涉及交通领域，包括车架、前轮、后轮、转向系统、陀螺仪模块、飞轮系统、行驶驱动系统、控制模块、转向位姿检测模块，所述转向系统包括转向叉、平行四杆机构、转向齿轮、舵机，所述前轮可转动地设置于所述转向叉下端，所述平行四杆机构配合所述舵机旋转所述前轮，所述飞轮系统包括飞轮、飞轮转轴、飞轮驱动电机，所述行驶驱动系统包括行驶驱动电机、皮带轮或链轮，所述后轮通过所述皮带轮或所述链轮被所述行驶驱动电机驱动。通过本发明的实施，不仅成本低，形式灵活，还具有车体晃动幅度小，车体平衡稳定性好，用户体验性好的优点。

技术领域

本发明涉及交通领域，尤其涉及一种自平衡自主行驶两轮车及平衡控制方法。

背景技术

随着城市交通问题日益突出，研究新型城市交通工具成为当下社会亟需解决的问题之一，作为智能交通建设的一个重要方向，我国从上个世纪80年代起开始研究自动驾驶。上海交通大学于2005年研发成功国内第一台城市无人驾驶汽车，作为一种新型交通工具，无人驾驶汽车却有着一定的局限性，其不仅存在造价过高，还存在占地面积大，不利于在小城市的小巷穿行。

为了克服上述缺陷，自平衡两轮车的开发逐步兴起。现有的自平衡两轮车，存在晃动幅度较大，车体平衡不太好，用户体验性差的问题。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种自平衡自主行驶两轮车及平衡控制方法，不仅成本低，形式灵活，还具有车体晃动幅度小，车体平衡稳定性好，用户体验性好的优点。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有自平衡两轮车车体晃动幅度较大，车体平衡不太好，用户体验性差。

为实现上述目的，本发明提供了一种自平衡自主行驶两轮车,包括车架、前轮、后轮、转向系统、陀螺仪模块、飞轮系统、行驶驱动系统、控制模块、转向位姿检测模块，

所述前轮设置在所述车架前侧，所述后轮设置在所述车架的后侧；

所述转向系统设置在所述前轮与所述车架之间，所述转向系统被配置为能够使得所述前轮转向；

所述陀螺仪模块被配置为能够检测所述两轮车的行驶信息；

所述飞轮系统设置在所述车架中部，所述飞轮系统被配置为能够给所述两轮车提供平衡力；

所述行驶驱动系统被配置为能够驱动所述后轮转动；

所述转向位姿检测模块被配置为检测所述前轮的转向位姿信息；

所述控制系统被配置为能够获取所述陀螺仪模块的检测信息、获取所述转向位姿检测模块的所述转向位姿信息和控制所述转向系统、所述飞轮系统、所述行驶驱动系统。

本技术方案中的所述飞轮系统提供的所述平衡力是指与行驶中的所述两轮车倾斜方向相反的力，所述车架前侧是以所述两轮车行驶的方向为前，位姿信息是指位置和姿态信息。

进一步地，所述转向系统包括转向叉、连杆机构、转向齿轮、转向驱动电机，所述前轮可转动地设置于所述转向叉下端，所述转向叉可转动地设置于所述车架前端，所述转向齿轮固定安装于所述转向驱动电机的输出轴，所述转向齿轮与所述连杆机构的输入端连接，所述转向叉的上端与所述连杆机构的输出端连接。

进一步地，所述飞轮系统包括飞轮、飞轮转轴、飞轮驱动电机；所述飞轮固定设置于所述飞轮转轴中部，所述飞轮转轴两端可转动地设置于所述车架上，所述飞轮驱动电机的输出轴与所述飞轮转轴的一端传动连接。

本技术方案中，所述飞轮驱动电机的输出轴与所述飞轮转轴的一端的所述传动连接是指所述飞轮驱动电机驱动力矩可以通过所述输出轴传递给所述飞轮转轴，进而带动所述飞轮转动，所述传动连接可以通过联轴器连接也可以通过螺栓等固定连接。