自平衡载人独轮车系统及控制方法

摘要

一种自平衡载人独轮车系统及控制方法，包括行走单元和控制单元；行走单元的行走轮设置在系统的下方，行走轮的上方设有机架，机架的上方设有平衡轮，平衡轮上方设有控制独轮车前后运动速度的操控手柄；机架内设有电源和运动控制单元，操控手柄连接到传感器组件上；控制单元包括：运动控制单元、与运动控制单元连接的操控手柄，由倾角传感器、惯性传感器组成的传感器组件，以及平衡轮轮毂电机驱动单元和行走轮轮毂电机驱动单元；平衡轮的轴线与行走轮的轴线垂直并且不相交。采用了独轮行走机构，行走灵活；通过轮毂电机控制行走轮和平衡轮的正反转，省略了刹车机构，使操作更为简便；实现了独轮车不同行进速度下在前后方向和左右方向的平衡控制。

主权项

自平衡载人独轮车系统，包括行走单元和控制单元；其特征在于：所述的行走单元的行走轮(9)设置在系统的下方，行走轮(9)的上方设有机架(6)，机架(6)的上方设有平衡轮箱(3)，平衡轮箱(3)内设有控制左右平衡的平衡轮(42)，平衡轮箱(3)的上方设有控制独轮车前后运动速度的操控手柄(2)；所述的机架(6)内设有电源舱(7)和控制器舱(5)，所述的操控手柄(2)连接到传感器组件(11)上；所述的控制单元包括：基于DSP的运动控制单元51，与运动控制单元51连接的操控手柄(2)，由倾角传感器、惯性传感器组成的传感器组件(11)，以及平衡轮轮毂电机驱动单元41和行走轮轮毂电机驱动单元91；所述的平衡轮(42)的轴线与行走轮(9)的轴线垂直并且不相交。