專利名稱：一種輕便靈活的獨(dú)輪車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種載人交通工具，尤其涉及一種輕便靈活的獨(dú)輪車。
背景技術(shù)：
目前，能源緊缺、汽車排放污染日益嚴(yán)重、城市堵車情況普遍，帶來諸多社會(huì)問題。電動(dòng)車是理想的交通工具，然而傳統(tǒng)的電動(dòng)車輛采用內(nèi)燃機(jī)汽車的基本結(jié)構(gòu)，僅僅將驅(qū)動(dòng)設(shè)備換成電機(jī)與電池組，這種做法使電動(dòng)汽車的重量增加，成本過高；從能量轉(zhuǎn)換的角度來看，其能量消耗的降低并不明顯。雖然電力驅(qū)動(dòng)的效率較高，但是考慮到電池的充放電效率等等因素，傳統(tǒng)電動(dòng)車輛的節(jié)能增益是有限的；此時(shí)，人們迫切需要一種清潔能源、高效、便于攜帶的交通工具。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提供的一種舒適靈活的獨(dú)輪車，其總重量控制在12KG以下，便于攜帶，電能轉(zhuǎn)換機(jī)械能效率高，節(jié)能環(huán)保，滿足日常上班族中短距離需求，充滿電行程可達(dá)20公里。同時(shí)，其自帶的電控自平衡裝置有效降低了獨(dú)輪車騎行的難度。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種輕便靈活的獨(dú)輪車，包括車架、車座、腳踏、車輪、輪轂電機(jī)、電池組，所述車座、腳踏、車輪、輪轂電機(jī)、電池組均設(shè)置于車架上，所述車座下方的車架上設(shè)有承力盒，車座底部設(shè)有減震彈簧，彈簧末端固定在承力盒上；所述左右腳踏各由一對前、后滾軸組成，其前滾軸固定，后滾軸設(shè)置于旋轉(zhuǎn)桿上；所述車架上設(shè)有電控自平衡裝置，電控自平衡裝置的輸出端與輪轂電機(jī)相連。在上述技術(shù)方案中，所述電控自平衡裝置包括含中央處理計(jì)算機(jī)MCU的控制器，與控制器輸入端相連的一組垂直方向的固體角速度傳感器、一組水平方向的固體角速度傳感器、一個(gè)三軸向加速度傳感器和一個(gè)三軸向地磁場傳感器，控制器的輸出端通過輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與輪轂電機(jī)相連。在上述技術(shù)方案中，所述車座后端設(shè)有靠背。在上述技術(shù)方案中，所述車架、承力盒作打孔處理。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的獨(dú)輪車相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1.輕便，整車設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，通過采用類似飛機(jī)的薄板結(jié)構(gòu)的承力盒，大大簡化了車架結(jié)構(gòu)，同時(shí)對承力盒、車架的一些部位進(jìn)行打孔處理，大大減輕了整車重量。整車采用獨(dú)輪設(shè)計(jì)，體積非常小巧，便于攜帶、保存。整車尺寸在340X360X630mm。2.舒適，車座下帶有高性能減震，大大減輕人員騎行時(shí)的顛簸幅度，整車配備真皮車座和后靠背，可調(diào)節(jié)的腳踏滿足不同人群，提高了人員騎行時(shí)的舒適性。3.續(xù)航里程長，采用高性能的磷酸鐵鋰電池，結(jié)合整車重量輕的特點(diǎn)，極大提高了整車的續(xù)航里程。4.操作簡單，帶有電控自平衡裝置，行駛中操作者只需控制左右平衡，與騎自行車類似，大大減輕了人員的精神負(fù)擔(dān)和體力消耗。

圖1為本實(shí)用新型輕便靈活的獨(dú)輪車的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型中承力盒部分的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型中電動(dòng)自平衡裝置的電路原理圖。其中:1.靠背，2.車座，3.減震彈簧，4.電池組，5.承力盒，6.電控自平衡裝置，
7.車架，8.車輪及輪轂電機(jī)，9.腳踏。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1、2所示，本實(shí)施例提供一種輕便靈活的獨(dú)輪車，包括車架7、車座2、腳踏9、車輪及輪轂電機(jī)8、高性能的磷酸鐵鋰電池組4，所述車座2、腳踏9、車輪及輪轂電機(jī)8、電池組4均設(shè)置于車架7上，所述車座2采用真皮坐墊，車座2后端設(shè)有靠背1，車座2下方的車架7上設(shè)有承力盒5，車座2底部設(shè)有減震彈簧3，減震彈簧3末端固定在承力盒5上，大大減輕人員騎行時(shí)的顛簸幅度。在上述實(shí)施例中，本獨(dú)輪車采用類似飛機(jī)的薄板結(jié)構(gòu)的承力盒5，對一些部位進(jìn)行打孔處理，大大減輕了整車重量。在上述實(shí)施例中，本獨(dú)輪車采用12寸無刷輪轂電機(jī)及車輪。所述左右腳踏9各由一對前、后滾軸組成，其前滾軸固定，后滾軸設(shè)置于旋轉(zhuǎn)桿上，可根據(jù)不同人群腳的大小及其習(xí)慣調(diào)節(jié)后滾軸的角度。所述車架7上設(shè)有電控自平衡裝置6，電控自平衡裝置6的輸出端與輪轂電機(jī)相連。如圖3所示，上述電控自平衡裝置6包括含中央處理計(jì)算機(jī)MCU的控制器，與控制器輸入端相連的一組垂直方向的固體角速度傳感器、一組水平方向的固體角速度傳感器、一個(gè)三軸向加速度傳感器和一個(gè)三軸向地磁場傳感器，控制器的輸出端通過輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與輪轂電機(jī)相連。當(dāng)車身前后傾斜時(shí)，垂直方向的固體角速度傳感器會(huì)發(fā)出一個(gè)角速度信號，中央處理計(jì)算機(jī)MCU接收這一信號，通過比例積分運(yùn)算產(chǎn)生一個(gè)矯正控制指令發(fā)送給輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)器使輪轂電機(jī)和車輪產(chǎn)生反方向的矯正力矩，令車身恢復(fù)平衡，這一過程在20毫秒內(nèi)完成。地磁場傳感器檢測空間方向的地球磁場磁通分量，得到三維方向的角度信息，這一角度信息精度可達(dá)到5度，該角度信息精度不足以做運(yùn)動(dòng)控制但是具有長期穩(wěn)定性；由于固體角速度傳感器會(huì)由于溫度變化產(chǎn)生固有的“漂移”現(xiàn)象，使得累計(jì)角度信息不準(zhǔn)確，因此MCU需要通過地磁場傳感器獲得絕對方向信息，以校正角速度傳感器的“漂移”，避免累積誤差；三軸向加速度傳感器檢測車身在前后方向的加速度，以避免劇烈地傾斜、加減速運(yùn)動(dòng)，其中重力加速度的方向也用來校正角速度傳感器的累積角度誤差。同時(shí)，當(dāng)輪轂電機(jī)完成指令后，回饋一個(gè)信號給控制器，結(jié)束此指令的操作。當(dāng)車身略向前傾且在安全設(shè)定的范圍內(nèi)時(shí)，傳感器將此信息發(fā)送至控制器，控制器作出指令，給輪轂電機(jī)輸出電流增大，整車加速向前，反之，當(dāng)車身向后傾時(shí)給輪轂電機(jī)輸出電流減小，則整車減速。因此，該車無須人力即可自動(dòng)保持車體前后平衡和前進(jìn)方向。騎行時(shí)乘員坐在車座上，雙腳放在腳踏，乘員主動(dòng)向前傾斜身體，小車即向前行駛；向后傾即可制動(dòng)或后退。以上僅僅是對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對其范圍限定，在不脫離、不違背本實(shí)用新型設(shè)計(jì)理念的前提下，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出各種變形和改造，都應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種輕便靈活的獨(dú)輪車，包括車架、車座、腳踏、車輪、輪轂電機(jī)、電池組，所述車座、腳踏、車輪、輪轂電機(jī)、電池組均設(shè)置于車架上，其特征在于:所述車座下方的車架上設(shè)有承力盒，車座底部設(shè)有減震彈簧，彈簧末端固定在承力盒上；所述左右腳踏各由一對前、后滾軸組成，其前滾軸固定，后滾軸設(shè)置于旋轉(zhuǎn)桿上；所述車架上設(shè)有電控自平衡裝置，電控自平衡裝置的輸出端與輪轂電機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便靈活的獨(dú)輪車，其特征在于:所述電控自平衡裝置包括含中央處理計(jì)算機(jī)MCU的控制器，與控制器輸入端相連的一組垂直方向的固體角速度傳感器、一組水平方向的固體角速度傳感器、一個(gè)三軸向加速度傳感器和一個(gè)三軸向地磁場傳感器，控制器的輸出端通過輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與輪轂電機(jī)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便靈活的獨(dú)輪車，其特征在于:所述車座后端設(shè)有靠背。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕便靈活的獨(dú)輪車，其特征在于:所述車架、承力盒作打孔處理。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種載人交通工具，提供一種輕便靈活的獨(dú)輪車，包括車架、車座、腳踏、車輪、輪轂電機(jī)、電池組，所述車座下方的車架上設(shè)有承力盒，車座底部設(shè)有減震彈簧，彈簧末端固定在承力盒上；所述左右腳踏各由一對前、后滾軸組成，其前滾軸固定，后滾軸設(shè)置于旋轉(zhuǎn)桿上；所述車架上設(shè)有電控自平衡裝置，電控自平衡裝置的輸出端與輪轂電機(jī)相連。本實(shí)用新型獨(dú)輪車總重量控制在12KG以下，便于攜帶，電能轉(zhuǎn)換機(jī)械能效率高，節(jié)能環(huán)保，滿足日常上班族中短距離需求，充滿電行程可達(dá)20公里。同時(shí)，其自帶的電控自平衡裝置有效降低了獨(dú)輪車騎行的難度。
文檔編號B62M7/12GK202935513SQ20122060752
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者劉慶偉, 鄒帆 申請人:若木智能動(dòng)力(武漢)有限公司