一种自动行驶二轮车的制作方法

1.本实用新型涉及自动行驶领域，具体涉及一种自动行驶二轮车。


背景技术：

2.自行车是人们日常生活中常用的交通工具，随着科技的进步，自行车逐步实现了智能化，不需要用户脚蹬和把控方向即可实现自动行驶。但是无法实现载人，原因在于，陀螺仪检测车体平衡状态，电池提供持续动力，以驱动转动飞轮持续转动，通过飞轮的转动惯量来维持车体平衡状态，二轮车上坐上人骑行时，二轮车的整体重量增加，维持车体平衡，则需要更大的转动惯量，则飞轮的尺寸变得非常大，能耗变得巨大，这也是自动行驶二轮车无法量产及载人的主要原因。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型要解决的技术问题在于自平衡二轮车无法载人上路，从而提供一种自动行驶二轮车。
4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种自动行驶二轮车，包括：
5.车体，包括脚踏板；
6.转动飞轮，设于所述车体的中轴线上，所述转动飞轮与控制元件信号连接，以通过调节所述转动飞轮的转动惯量使所述车体保持平衡；
7.平衡构件，沿垂直于行驶方向延伸设置在所述脚踏板外侧的固定板上，且所述平衡构件的延伸长度大于所述转动飞轮的直径。
8.可选地，所述平衡构件为平衡块，所述平衡块设置在所述固定板上，且所述平衡块对称设置于所述车体中轴线的两侧。
9.可选地，所述平衡块为电池。
10.可选地，还包括与所述控制元件信号连接的第一动力件，所述第一动力件固定于所述转动飞轮的中心线上，所述第一动力件接收所述控制元件的信号以驱动所述转动飞轮的转动。
11.可选地，还包括与所述脚踏板转动连接的自动收放结构。
12.可选地，所述自动收放结构包括支撑架和传动件，所述传动件与所述脚踏板连接，所述传动件由所述第二动力件提供动力以驱动所述支撑架朝向地面伸出或远离。
13.可选地，所述传动件在所述控制元件信号的控制下传递动力。
14.可选地，所述支撑架朝向地面的伸出端沿所述车体的中轴线设有至少两根对称的支撑件。
15.可选地，所述车体上还设有与所述控制元件信号连接的陀螺仪。
16.可选地，还包括设于车体上的调整器，所述调整器与车体上的转向轴连接，所述调整器与所述控制元件信号连接，以调整转向轴的角度。
17.本实用新型技术方案，具有如下优点：
18.1.本实用新型提供的自动行驶二轮车，包括：含有脚踏板的车体；设于车体中轴线上的转动飞轮，转动飞轮与控制元件信号连接，以通过调节转动飞轮的转动惯量使车体保持平衡；沿垂直于行驶方向延伸设置在脚踏板外侧的固定板上的平衡构件，平衡构件的延伸长度大于转动飞轮的直径。当车体行驶在路面上时，平衡构件延伸长度大于转动飞轮直径的设计，增大了二轮车在转动时的转动惯性以加大改变平衡状态的难度、进而增加平衡状态调整的时间，使转动飞轮的转速不至于快速增加，而是以较低转速转动即可保持平衡状态，因此降低了耗电量，延长了电池的使用寿命，使自动行驶二轮车载人上路成为可能。
19.2.本实用新型提供的自动行驶二轮车，平衡构件为对称设置于脚踏板沿行驶方向的中轴线两侧的固定板上的平衡块，平衡块为电池。利用现有结构实现转动惯性的增加，降低了生产成本，同时基本不增加整个车体的体积。
20.3.本实用新型提供的自动行驶二轮车，还包括与控制元件信号连接的第一动力件，第一动力件固定于转动飞轮的中心线上，第一动力件接收控制元件信号以驱动转动飞轮的转动。第一动力件固定于转动飞轮的中心线上以保持二轮车行驶的平衡，第一动力件接收控制元件信号驱动转动飞轮转动以使转动飞轮根据二轮车状态保证二轮车的平衡。
21.4.本实用新型提供的自动行驶二轮车，还包括与脚踏板转动连接的自动收放结构，自动收放结构在二轮车由静止转向运动、由运动转向静止时使用，通过自动收放实现二轮车的自动平衡。
22.5.本实用新型提供的自动行驶二轮车，自动收放结构包括支撑架和传动件，传动件与脚踏板连接，传动件由第二动力件提供动力以驱动支撑架朝向地面伸出或远离。第二传动件在控制元件信号控制下传递动力，以驱动支撑件朝向地面伸出或远离地面，从而实现二轮车静止时朝向地面伸出、运动时远离地面的自动动作。
23.6.本实用新型提供的自动行驶二轮车，支撑架朝向地面的伸出端沿车体的中轴线设有至少两根对称的支撑件，对称设置的支撑件保证了车体在静止时的平衡。
24.7.本实用新型提供的自动行驶二轮车，车体上还设有与控制元件信号连接的陀螺仪，陀螺仪用于感知车体平衡状态以反馈给控制元件，再通过控制元件控制转动飞轮调节转速保持二轮车的平衡状态。
25.8.本实用新型提供的自动行驶二轮车，还包括设于车体上的调整器和转向轴，调整器与控制元件信号连接，以调整转向轴的角度。控制元件根据转向轴角度发送信号至调整器，调整器驱动转向轴进行转动，以通过转向轴转动带动二轮车的前轮始终保持平衡状态。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
27.图1为本实用新型的实施方式中提供的自动行驶二轮车的立体结构示意图；
28.附图标记说明：1、车体；2、调整器；3、转向轴；4、转动飞轮；5、脚踏板；6、平衡块；7、传动件；8、支撑架。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
33.如图1所示的自动行驶二轮车的一种具体实施方式，包括车体1、设于车体1上的转动飞轮4、控制元件、驱动装置和平衡构件。车体1上设有脚踏板5。
34.转动飞轮4设于车体1的中轴线上，固定在座体下方的架体上，与控制元件信号连接。在转动飞轮4中心线上还固定有第一动力件，第一动力件与控制元件信号连接以接收控制元件的信号驱动转动飞轮4进行转动。具体的，第一动力件为伺服电机。为感知车体1的姿态，车体1的中轴线上还设有陀螺仪，陀螺仪与控制元件信号连接。
35.平衡构件沿垂直于二轮车行驶方向延伸设置在脚踏板5的外侧的固定板上，平衡构件的延伸长度大于转动飞轮4的直径。为降低成本，平衡构件为对称设置于固定板上沿行驶方向的中轴线两侧的一对平衡块6。具体的，平衡块6为铅酸电池。为方便固定平衡块6，可以在固定板的相应位置设置电池盒，将平衡块6放置在电池盒中固定，电池盒部分延伸出脚踏板5设置，以延长平衡块6在垂直于行驶方向上的延伸长度，进一步增大转动惯性。
36.为实现二轮车的静止和运动状态的转换，在脚踏板5上还转动连接有自动收放结构。自动收放结构包括支撑架8和传动件7，传动件7与脚踏板5连接，传动件7由第二动力件提供动力以驱动支撑架8朝向地面伸出或远离地面。具体的，第二动力件为伺服电机。支撑架8朝向地面的伸出端沿车体1中轴线设有两根对称的支撑件，支撑件与地面接触的端部设有转动轮。具体的，传动件7为皮带。
37.为了调整前轮的转动角度，在车体1还设有调整器2和转向轴3，调整器2与控制元件信号连接。具体的，调整器2为转向轴电机。转向轴电机固定于车体1上，与转向轴3皮带传动连接，转向轴3与车把连接，调整器2接收控制元件信号以通过转动皮带调整转向轴3的转动角度。
38.当二轮车处于静止状态时，皮带接收控制元件信号驱动支撑架8朝向地面伸出，支撑架8伸出端的支撑件的转动轮与地面接触支撑整个车体1保持静止状态。当二轮车由静止
开始运动时，皮带接收控制元件信号驱动支撑架8开始远离地面，支撑架8伸出端的支撑件的转动轮与地面脱离接触。驱动装置驱动二轮车的后轮进行转动，以后轮带动前轮进行转动以实现二轮车的行驶，同时，陀螺仪感知车体1的行驶姿态并实时反馈给控制元件，控制元件根据车体1姿态分别发送信号控制转动飞轮4和转向轴电机的转动，转动飞轮4根据信号转动以调节车体1姿态的转动惯量、转向轴电机根据信号转动通过皮带调整转向轴3的转动角度以调整前轮的转动方向，从而在转动飞轮4转动和转向轴电机的驱动下以保持车体1在行驶中始终处于平衡状态。当遇到颠簸时，陀螺仪感知到车体1左倾时，控制元件分别发送信号至转动飞轮4和转向轴电机，通过转动飞轮4调整转速、转向轴电机调整转向轴3使车把左侧转动共同维持二轮车行进中的平衡；陀螺仪感知到车体1右倾时，控制元件分别发送信号至转动飞轮4和转向轴电机，通过转动飞轮4调整转速、转向轴电机调整转向轴3使车把右侧转动共同维持二轮车行进中的平衡。
39.作为替代的实施方式，平衡块6的数量还可为对称设置的4块、6块等偶数。
40.作为替代的实施方式，平衡块6还可沿脚踏板5的垂直方向滑动设置，通过控制元件的信号控制与转动飞轮4配合以调整车体1姿态。
41.作为替代的实施方式，平衡块6还可为锂电池，或者其他固定块。
42.作为替代的实施方式，支撑件还可为对称的2对、3对甚至更多对。
43.作为替代的实施方式，脚踏板5与支撑架8处的传动件7还可由链传动、齿轮传动、伸缩杆伸缩等传动方式替代。
44.作为替代的实施方式，支撑件处还可不设转动轮。
45.作为替代的实施方式，转向轴电机与转向轴3间传动方式还可为链传动、齿轮传动等传动方式。
46.作为替代的实施方式，驱动装置还可单独驱动前轮进行转动，或是同时驱动前轮和后轮进行转动。
47.作为替代的实施方式，控制元件还可单独发送信号至转向轴电机，通过转向轴电机调整转向轴3角度，以维持二轮车在行进中的平衡。
48.作为替代的实施方式，控制元件还可单独发送信号至转动飞轮4，通过转动飞轮4的转动调节车体1姿态的转动惯量，以维持二轮车在行进中的平衡。
49.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。