[发明专利]一种独轮双轴自平衡车

权利要求书

1.一种独轮双轴自平衡车，其特征在于：包括壳体（13）、与壳体固接的平衡架（7），以及与壳体转动连接的单个轮体（1），轮体的两端分别设有与壳体转动连接的轮轴（14），壳体上安装有与至少一轮轴连接的驱动电机（2），平衡架位于壳体的一端，驱动电机位于壳体远离平衡架的一端；

平衡架上安装有两风扇（4），且两风扇分别位于轮轴轴线所在竖直平面的前、后两侧；

还包括安装壳体上的平衡传感器（11），以及与平衡传感器电性连接的控制器（8），驱动电机和风扇均与所述控制器电性连接，平衡传感器为MPU6050姿态传感器；

作业时，MPU6050姿态传感器通过其内部集成的数字姿态处理器进行数据融合滤波处理，将陀螺仪传感器测量的角度、加速度信息输送至单片机，单片机利用其内带IIC接口及IO口采集姿态传感器数据，当检测到机器人姿态与期望姿态存在误差，通过PID算法计算输出量，利用IO口输出PWM信号，控制驱动系统驱动由驱动电机、风扇和轮体构成的执行机构，使驱动电机带动轮体转动，最终作用至机械本体以保持平衡或抵消姿态误差；

同时利用单片机开发板上的BLE传输功能实现与移动端APP之间的通信，建立数据传输，利用移动端APP作为人机交互界面进行数据显示及远程遥控；

为简化分析过程，将独轮双轴自平衡车解耦成俯仰和横滚两个方向上的平衡，每个方向上的平衡都看作一阶的倒立摆模型。

2.根据权利要求1所述的一种独轮双轴自平衡车，其特征在于：两风扇关于轮轴轴线所在的竖直平面对称。

3.根据权利要求2所述的一种独轮双轴自平衡车，其特征在于：平衡架上固接有位于风扇扇叶外围的保护罩（3）。

4.根据权利要求1所述的一种独轮双轴自平衡车，其特征在于：所述平衡架包括两竖杆，以及与两竖杆固接的横杆，风扇安装在所述横杆上，两竖杆分别固接于壳体的前侧面、后侧面。

5.根据权利要求1所述的一种独轮双轴自平衡车，其特征在于：壳体上设有给驱动电机、风扇、平衡传感器、控制器供电的电源。