一种独轮电动平衡车的制作方法

1.本实用新型涉及平衡车技术领域，尤其涉及一种适于初学者的新型独轮平衡车。


背景技术：

2.随着人们环保意识的加强，人们越来越倾向于绿色出行，电动车的使用与日俱增。日常生活中，近距离代步电动车成了人们绿色、便捷出行的一个选择，尤其是电动平衡车，近几年成为了一种较为流行的近距离绿色代步工具。
3.目前市面上常见的其中一种电动平衡车为两轮电动平衡车，它与电动自行车和摩托车车轮前后排列方式不同，而是采用两轮并排固定的方式。两轮电动平衡车采用两个轮子支撑，蓄电池供电，无刷电机驱动，加上单片机控制，姿态传感器采集角速度和角度信号，共同协调控制车体的平衡，仅仅依靠人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。但这种电动平衡车由于使用了两个并排组装的车轮，所以相较于市面上另一种独轮平衡车来讲，其体积较大，携带及摆放没有独轮平衡车便捷；同时，由于两轮电动平衡车的两个车轮并排设置，因此存在通过性差的弊端，无法用于越野。
4.市面上另一种电动平衡车为独轮电动平衡车，其仅由一个车轮便可实现移动。体积相较于两轮电动平衡车来讲更小，非常便于携带和放置，可是由于其结构设计，一些初学者由于操作不熟练，在使用过程中很容易造成侧翻、打滑等问题，一些初学者甚至无法正常站立在两侧踏板上，这些问题造成了部分消费者的使用困扰。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题至少之一，本实用新型提供一种全新形式的独轮电动平衡车，与市面上已有的独轮电动车相比，其增加了平衡辅助机构；同时，在缩小了两轮电动平衡车体积的基础上，利用车体内部的控制系统来检测车体姿态的变化，精确地驱动马达，以实现车体运动及车体平衡，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产物。
6.上述的一种独轮电动平衡车包括车体、车轮及平衡辅助机构，所述车体设有电源、控制系统以及踏板；所述车轮内部设有马达，用以驱动车体移动；所述平衡辅助机构设置于所述车体的上方，用以供使用者调节身体平衡。
7.上述装置中，所述平衡辅助机构为平衡杆，平衡杆包括平衡鞍座及支撑结构，平衡鞍座用以调节使用者的身体平衡；支撑结构用以支撑并调节所述平衡鞍座的高度。
8.上述装置中，所述支撑结构为支撑杆。
9.上述装置中，所述支撑杆为两段式结构且设有夹环，用以调节所述支撑杆的长度。
10.上述装置中，所述平衡鞍座具有符合人体工学的适配区，用以接触并支撑使用者的腿部或臀部。
11.上述装置中，更进一步地，所述适配区为弧形结构，且表面设有缓冲层，用以缓冲所述平衡鞍座与使用者之间的摩擦/碰撞。
12.上述装置中，所述缓冲层由软皮表层及发泡体填充层构成。
13.上述装置中，所述车体包括：壳体和支架组件，所述壳体的内部设有电源和控制系统；所述支架组件通过紧固件与所述壳体相连。
14.上述装置中，所述控制系统包括：陀螺仪和驱动系统，陀螺仪用以检测所述车体的倾斜角度；驱动系统用以基于所述陀螺仪的检测数据驱动车体运动。
15.上述装置中，所述壳体表面设置有充电口及电源开关，所述马达为轮毂电机。
16.本实用新型的有益效果在于：
17.本实用新型提供了一种与市面上已有平衡车设计均不相同的独轮电动平衡车，这种新型独轮电动平衡车通过引入平衡辅助机构，并利用平衡辅助机构与人体的小腿、膝盖或臀部等部位的相互作用，从而更易于调节使用者与车体的平衡，达到更好适配初学者使用的目的。
18.同时，这种独轮电动平衡车通过其平衡辅助机构、车体及车轮之间的组装方式，使得消费者能够更轻易的携带、运输平衡车。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型的实施例中独轮电动平衡车的正视结构示意图；
21.图2是本实用新型的实施例中独轮电动平衡车的的侧视结构示意图；
22.图3是本实用新型的实施例中独轮电动平衡车的爆炸图。
23.附图标记说明：
[0024]1‑
车体；2
‑
车轮；3
‑
平衡辅助机构；11
‑
壳体；111
‑
电源开关；112
‑
充电口；
[0025]
113
‑
紧固件；12
‑
控制系统；13
‑
电源；14
‑
支架组件；15
‑
踏板；16
‑
压条；
[0026]
21
‑
螺母组件；31
‑
平衡鞍座；311
‑
适配区；32
‑
支撑结构；321
‑
夹环。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0028]
如图1
‑
2所示，本实用新型记载了一种独轮电动平衡车，该种独轮电动平衡车包括车体1、车轮2及平衡辅助机构3，三个部分由上至下依次连接。
[0029]
其中，车体1设有如图3所示的电源13、控制系统12以及踏板15，且车轮2内部设有马达，用以驱动车体1移动；同时，平衡辅助机构3设置于车体1的上方，用以供使用者调节身体平衡。
[0030]
作为本实用新型的优选方案，平衡辅助机构3可以选用平衡杆，平衡杆可以由平衡鞍座31及支撑结构32两部分组成，平衡鞍座31可以与使用者的小腿、膝盖或者臀部等部位相互作用，令使用者更好地站立在独轮电动平衡车并保持平衡；同时，支撑结构32的加入可以使本实用新型记载的独轮电动平衡车更好的适应不同身高的使用者，或根据使用者的熟
练程度选择站立使用或坐下使用来调节高度；例如，对于初学者通常建议站立使用，而对于具备一定熟练度的使用者则可考虑坐在平衡鞍座31使用。此外，本实施例中的平衡杆还可以作为提手使用，方便使用者携带、运输。
[0031]
作为本实用新型的一种实施例，独轮电动平衡车的平衡鞍座31具有适配区311，该适配区311可以更好地与使用者的小腿、膝盖或臀部等部位相互作用，从而调节使用者或车体1的平衡。为了提高使用者的驾驶体验，本实施例中的适配区311采用了符合人体工学的形态设计；作为优选方案，适配区311为弧形结构，且表面设有缓冲层，用以缓冲平衡鞍座31与使用者之间的摩擦，或在受到外部撞击时，缓冲其与使用者之间的碰撞。
[0032]
为了进一步优化使用者驾驶时的舒适度，本实施例中的缓冲层的表层选用了软皮表层，并在其内部设有由记忆性材料组成的填充层，优选地，填充层为发泡体填充层。
[0033]
作为本实用新型的一种实施例，独轮电动平衡车的平衡鞍座31采用了可拆卸设计，由此，消费者可以更换并选择更适合自己的鞍座，或与本实用新型所记载的独轮电动平衡车适配的其他鞍座。
[0034]
同时，为了更好适配广大使用者的不同身高，提升使用者的驾驶舒适度，本实用新型设计的支撑结构32可以选用支撑杆。作为优选方案，支撑杆可使用两段式结构，并在两段式结构之间设置夹环321，当要调节两段式结构的支撑杆时，只需松动夹环321，便可实现支撑杆的上下两段间的相对位移，以调节两段式结构的支撑杆的长度；当确定上部和下部支撑杆之间的相对位置后，再收紧夹环321，从而固定两段式结构的支撑杆，确保车体1的稳固性。
[0035]
本实用新型所记载独轮电动平衡车的车体1还包含壳体11以及支架组件14，壳体11的内部设有电源13和控制系统12，支架组件14通过紧固件113，例如铆钉，与壳体11相连接。
[0036]
优选地，支架组件14的外部侧壁上设置有用于固定紧固件113的紧固件孔，壳体11的下部与支架组件14之间使用紧固件113相连。
[0037]
控制系统12内部设置有驱动系统，同时为了感应使用者身体的倾斜以及施力方向，控制系统12内部还装有陀螺仪，用于检测人体运动从而调节车体1运动。为了进一步完善控制系统12，可在其内部设置其他敏感元件，从而与陀螺仪更好配合使用，例如，加速度传感器(加速度计)，由此一来控制系统12可以通过测量出独轮电动平衡车的倾斜角以及角加速度来控制独轮电动平衡车的行动和速度。该技术方案的其中一个实施例采用了mpu6050模块，其在陀螺仪模块的基础上集成了加速度传感器模块，可在读取陀螺仪和加速度计的传感器数据的基础上，结合pid控制计算得到pwm的占空比输出，从而控制车轮2内部的马达，以驱动或调整车身姿态，并利用实时读取实现实时调整，从而实时确保独轮电动平衡车的驱动及姿态。当然，虽然本实施例采用了陀螺仪和加速度传感器作为敏感元件，但不排除使用其他功能相似的传感器作为敏感元件的可能性。
[0038]
作为一种实施例，控制系统12与电源13之间可放置压条16，利用压条16可进一步固定电源13，使得电源13与支架组件14之间的连接更加稳定。
[0039]
车体1的壳体11表面设置有用于给独轮电动平衡车充电的充电口112及控制电源13的电源开关111，壳体11内有电线，内部的电性连接，使其内部电路电流相通。
[0040]
由于本实用新型所记载的独轮电动平衡车的车轮2内部设有马达，所以支架组件
14可选用马达支架组件。更优选地，为了实现多种复杂的驱动方式，以及适配多种新能源技术，车轮2内部的马达可为轮毂电机。
[0041]
作为一种优选的固定方式，车轮2可通过螺母组件21进行固定。
[0042]
实际使用中，使用者先打开电源开关111，然后双脚站立在独轮电动平衡车的踏板15上，双腿夹紧平衡鞍座31，此时，身体站直不做任何动作，独轮电动平衡车就可原地停驻。本独轮电动平衡车是横向行动，当使用者身体慢慢一侧倾斜，独轮电动平衡车就开始超倾斜方向前进。独轮电动平衡车速度的快慢取决于身体侧倾的角度。本实用新型一种实施例中记载的加速度传感器可以感知侧倾角度，侧倾角度越大则车体1运动速度越快，反之越慢。
[0043]
作为本实用新型的一种实施例，使用者待操作技术成熟后，也可以选择坐在平衡鞍座31上。
[0044]
对所公开的实施例的上述说明，以便本技术领域的专业技术人员能够实现或使用本技术。针对这些实施例的多种修改，对本技术领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。