一种多态变结构智能平衡车

摘要

一种多态变结构智能平衡车，其车体结构左右对称，由两个车头组成。该多态变结构智能平衡车设有运动装置、转向装置、缩放装置以及电控装置四个组成部件。车头上部为中空箱体，内部设置转向装置、缩放装置以及电控装置，车头下部设置有运动装置。运动装置由两个车叉与车轮，为车轮提供动力和受控于电控装置的两个驱动电机、传动齿轮组成。缩放装置由车头箱体内的驱动电机、直线单元以及承载光杠组成。电控装置由主控电路、多种传感器及蓄电池组成。其特点是：用高速数字处理器对多个驱动点电机进行控制，利用两轮的不同位置关系自由切换多种运动模式，能够适应多种路作业环境，运动灵活，小巧轻便。

主权项

一种多态变结构智能平衡车，其特征在于：该车体结构左右对称，由两个车头组成，设有运动装置、转向装置、缩放装置以及电控装置四个组成部件，其中，车头上部为中空箱体，内部设置转向装置、缩放装置以及电控装置；车头下部设置运动装置；运动装置是由一个铰接在车叉上的车轮，一个垂直固连在车叉上的受控于电控装置的驱动电机组成，车轮与驱动电机通过内嵌于齿轮轮毂上的内齿轮和固连与驱动电机输出轴上的外齿轮传递动力；转向装置是由一个垂直固连在车头支架下侧受控于电控装置的配有谐波减速器的驱动电机，一个垂直铰接在车头支架上的车叉，分别设置在谐波减速器输出轴末端和车叉上端的传动同步轮，和连接传动同步轮的同步带组成；缩放装置是由两套对称的直线机构构成的，对称布置在车头两侧，直线机构由一个水平固连在车头支架上侧受控于电控装置的驱动电机，一套通过联轴器与驱动电机固连与车头支架上侧的直线单元及一根通过支撑架固连在车头支架下侧的承重导杆组成，其中直线单元包括一套丝杠丝母，固定支架以及移动支架；电控装置是由数字信号处理芯片为的核心处理器，和外部搭载的倾角、角度、速度等多种传感器及系统电源组成，用于收集机器人各部分运动参数与控制机器人六个电机的转动，从达到控制机器人运动的目的；所述电控装置中的多种传感器包含：检测车头支架与车叉间转角的角度传感器，检测车轮转速的转速传感器，检测两轮轴距的距离传感器，以及设置于主控电路板上的机器人位姿传感器；所述的多态变结构双轮车具有三种运动状态：横向运动状态、纵向运动状态以及类独轮车运动状态，其中，双轮车处在横向运动状态时，两车轮与车身纵截面垂直；处在纵向运动状态时，一车轮与车身纵截面平行，一车轮与车身纵截面成一定角度范围内转动以辅助双轮车系统自平衡；处在类独轮车运动状态时，两车轮与车身纵截面垂直，两车头纵向距离缩短到最小。