本實用新型屬于交通工具領域，尤其是涉及一種兩輪自平衡車。

背景技術：

自平衡車作為短程代步工具，得到了廣泛的應用，自平衡車主要有獨輪自平衡車和兩輪自平衡車，其中：

兩輪自平衡車，隨著身體的傾斜，可以隨心所欲地控制行駛速度及前進方向。其運作原理是建立在“動態穩定”的基本原理上，以內置的精密固態陀螺儀來判斷車身所處的姿態狀態，透過精密且高速的中央處理器計算出適當的指令后，驅動馬達來達到平衡效果。

但是，為了方便操作者控制方向，通常在自平衡車的中部設置有豎直方向的轉向桿，轉向桿與自平衡車的控制器連接，控制氣根據轉向桿的旋轉信號對車輪進行轉向作業。換言之，操作者必須通過手部的操作控制自平衡車的轉向，無法通過腳步動作控制自平衡車轉向，操作不夠靈活，且把手和轉向桿導致自平衡車的整體機構較為笨重和復雜。另外，傳統的兩輪平衡車，其車輪軸與車體之間為固定狀態，轉向時車體不能隨著人體的傾斜而傾斜，轉彎時的穩定性較差。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種兩輪自平衡車，以解決現有技術中的兩輪自平衡車的轉向必須借助于轉向桿、整體結構較為笨重和復雜以及操作不夠靈活的問題。

本實用新型公開了一種兩輪自平衡車，包括車體、分別設置于所述車體兩側的第一驅動輪和第二驅動輪、設置于所述第一驅動輪外側的第一腳踏部和設置于所述第二驅動輪外側的第二腳踏部，

所述車體內設置有聯動機構、檢測機構和控制機構，其中：

聯動機構連接所述第一驅動輪和所述第二驅動輪,用于保持第一驅動輪和第二驅動輪同步側傾，并將所述第一驅動輪和第二驅動輪的位置變化量傳遞至檢測機構；

檢測機構與所述聯動機構通過中心軸連接,根據所述位置變化量得到位置信號,并將所述位置信號傳遞至控制機構；

控制機構用于根據所述位置信號提取相應的控制指令，所述控制指令用于控制所述第一驅動輪和所述第二驅動輪進行轉向作業。

更進一步地，所述第一腳踏部設有當接受壓力變化量時產生壓力信號的第一壓力傳感器，且所述第二腳踏部設有當接受壓力變化量時產生壓力信號的第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器與所述控制機構連接；

當所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器中的一個產生壓力信號時，所述控制機構控制所述自平衡車停止轉向作業；

當所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器均產生壓力信號時，所述控制機構控制所述自平衡車進行前進、后退或者轉向作業。

更進一步地，所述聯動機構包括搖臂、第一電機座、第二電機座和滑軌；

所述第一電機座和所述第二電機座分設于所述搖臂的兩側，所述第一電機座和所述第二電機座的中部均開設有用于穿裝電機的通孔，所述第一電機座和所述第二電機座在豎直方向上穿裝于所述滑軌上并與所述滑軌滑動連接；所述搖臂在靠近所述第一電機座和所述第二電機座的端部通過軸套分別與所述第一電機座和所述第二電機座的底部鉸接；

人體重心偏離車體的中心使所述第一驅動輪和所述第二驅動輪傾斜，連接所述第一驅動輪和所述第二驅動輪的電機傾斜并帶動所述第一電機座和所述第二電機座沿所述滑軌的軸線方向相對運動，所述搖臂的兩端在所述第一電機座和所述第二電機座的相反的作用力下圍繞所述中心軸旋轉。

更進一步地，所述聯動機構包括搖臂、第一電機座、第二電機座和旋轉固定機構；

所述第一電機座和所述第二電機座分設于所述搖臂的兩側，所述第一電機座和所述第二電機座的中部均開設有用于穿裝電機的通孔，所述搖臂在靠近所述第一電機座和所述第二電機座的端部通過軸套分別與所述第一電機座和所述第二電機座的底部鉸接，所述第一電機座和所述第二電機座通過所述旋轉固定機構連接并以所述旋轉固定機構為支點擺動；

人體重心偏離車體的中心使所述第一驅動輪和所述第二驅動輪傾斜，連接所述第一驅動輪和所述第二驅動輪的電機傾斜并帶動所述第一電機座和所述第二電機座以所述旋轉固定機構為支點擺動，所述搖臂的兩端在所述第一電機座和所述第二電機座的相反的作用力下圍繞所述中心軸旋轉。

更進一步地，在所述中心軸的軸線方向上平行設置有兩個旋轉固定機構，兩個所述旋轉固定機構通過連接軸(12)連接，所述第一電機座和所述第二電機座以所述連接軸(12)為支點擺動。

更進一步地，所述旋轉固定機構包括：橫向設置于所述第一電機座和所述第二電機座之間并與所述第一電機座和所述第二電機座鉸接的連桿、以及垂直于所述連桿并與所述連桿的中部鉸接的固定支架，所述固定支架的下端開設有用于穿裝所述中心軸的軸孔。

更進一步地，所述檢測機構包括角度檢測裝置、中央軸座以及復位件；

所述中央軸座設置于所述中心軸下方用于支撐所述中心軸；所述復位件設置于所述中心軸和所述中央軸座之間并與所述中心軸抵接；所述角度檢測裝置設置于所述中央軸座遠離所述聯動機構的一端；

所述角度檢測裝置根據所述中心軸的位置變化量得到位置信號；

所述復位件在所述中心軸旋轉時處于蓄力狀態，并在所述中心軸上所受外力減小或撤銷時驅動所述中心軸回復到初始位置。

更進一步地，所述角度檢測裝置設置為角度傳感器；

和/或；

所述復位件設置為復位彈簧。

更進一步地，所述控制機構包括有姿態傳感器和控制電路；

所述姿態傳感器，用于采集所述人體的重心變化量，根據所述重心變化量得到重心信號，并將所述重心信號傳遞至所述控制電路；

所述控制電路，用于采集所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器的壓力信號、所述姿態傳感器的重心信號和所述角度檢測裝置的位置信號，并將所述壓力信號、所述重心信號和所述位置信號進行綜合運算后得到控制指令。

更進一步地，所述車體上還設置有安全開關，所述安全開關在被觸發后，自平衡車停止轉向。結合以上技術方案，由于本實用新型提供了一種兩輪自平衡車，包括車體、分別設置于車體兩側的第一驅動輪和第二驅動輪、以及分別設置于第一驅動輪和第二驅動輪外側的第一腳踏部和第二腳踏部，車體內包括有聯動機構、檢測機構和控制機構。聯動機構連接第一驅動輪和第二驅動輪，用于將自平衡車的位置變化量傳遞至檢測機構。檢測機構與聯動機構和控制機構連接，根據位置變化量得到位置信號,并將位置信號傳遞至控制機構。控制機構根據位置信號提取相應的控制指令，控制指令用于控制第一驅動輪和第二驅動輪前進、后退或者轉向，具體而言：

在使用本實用新型提供的兩輪自平衡車的過程中：

當需要進行向左或者向右轉向作業時，人體重心向左或者向右傾斜，相應地，第一腳踏部和第二腳踏部向左或者向右傾斜，第一腳踏部和第二腳踏部的向左或者向右傾斜動作帶動第一驅動輪和第二驅動輪向左或者向右傾斜。聯動機構連接第一驅動輪和第二驅動輪，檢測機構與聯動機構連接，第一驅動輪和第二驅動輪的位置變化量(向左或者向右傾斜的位置變化量)通過聯動機構傳遞給檢測機構，檢測機構根據上述位置變化量得到相應的位置信號，并將所述位置信號傳遞至控制機構，控制機構根據上述位置信號控制第一驅動輪和/或第二驅動輪向左或者向右轉彎，第一驅動輪和/或第二驅動輪帶動車體向左或者向右轉彎。

本實用新型提供的兩輪自平衡車通過踏板與人體自身動作的結合來控制自平衡車的轉向，第一驅動輪和第二驅動輪的側傾使得聯動機構同步側傾,聯動機構可以隨著人體的傾斜而傾斜,因而轉向時的穩定性和流暢度更好，操作更加靈活。

另外，本實用新型提供的兩輪自平衡車省略了轉向桿的設置，聯動機構、檢測機構和控制機構均集成于車體內部，整體機構較為小巧和緊湊。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型提供的兩輪自平衡車的整體結構示意圖；

圖2為實施例1提供的聯動機構、檢測機構和控制機構的整體結構示意圖；

圖3為圖2中的分解示意圖；

圖4為實施例1提供的兩輪自平衡車直線平衡狀態下的結構示意圖；

圖5為實施例1提供的兩輪自平衡車轉向狀態下的結構示意圖；

圖6為實施例2提供的聯動機構、檢測機構和控制機構的整體結構示意圖；

圖7為實施例2提供的兩輪自平衡車轉向狀態下的結構示意圖。

附圖標記：

1-車體； 2-第一驅動輪； 3-第二驅動輪；

4-第一腳踏部； 5-第二腳踏部； 6-聯動機構；

7-檢測機構； 8-控制機構； 9-中心軸；

10-軸套； 11-安全開關； 12-連接軸；

61-搖臂； 62-第一電機座； 63-第二電機座；

64-滑軌； 65-旋轉固定機構； 71-角度檢測裝置；

72-中央軸座； 73-復位件； 81-姿態傳感器；

82-控制電路； 651-連桿； 652-固定支架。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

實施例1

本實用新型的目的在于提供一種兩輪自平衡車，人體站立于該自平衡車上，通過調整自身重心，例如前傾、后仰、向左轉或者向右轉等，即可實現自平衡車的前進、后退、向左轉彎以及向右轉彎。

具體而言：

請一并參照圖1至圖5，包括車體1、分別設置于車體1兩側的第一驅動輪2和第二驅動輪3、

分別設置于所述車體1兩側的第一驅動輪2和第二驅動輪3、設置于所述第一驅動輪2外側的第一腳踏部4和設置于所述第二驅動輪3外側的第二腳踏部5。車體1內包括有聯動機構6、檢測機構7和控制機構8。聯動機構6連接第一驅動輪2和第二驅動輪3，用于保持第一驅動輪2和第二驅動輪3同步側傾，并將所述第一驅動輪2和第二驅動輪3的位置變化量傳遞至檢測機構；

并將自平衡車的位置變化量傳遞至檢測機構7。檢測機構7與聯動機構6和控制機構8連接，根據位置變化量得到位置信號,并將位置信號傳遞至控制機構8?？刂茩C構8根據位置信號提取相應的控制指令，控制指令用于控制第一驅動輪2和第二驅動輪3轉向。

本實施例的可選方案中，所述第一腳踏部4設有當接受壓力變化量時產生壓力信號的第一壓力傳感器，且所述第二腳踏部5設有當接受壓力變化量時產生壓力信號的第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器與所述控制機構8連接；

當所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器中的一個產生壓力信號時，所述控制機構8控制所述自平衡車停止轉向作業；

當所述第一壓力傳感器和所述第二壓力傳感器均產生壓力信號時，所述控制機構8控制所述自平衡車進行前進、后退或者轉向作業。

設置上述控制模式的原因在于：避免操作者上車的過程中因自平衡車的轉向而帶來的危險，保證操作者的雙腳同時站立于平衡車上時，自平衡車才可以進行轉向作業，更為詳細地：

例如：當操作者需要上車時，其動作必然是先將一只腳踏上第一腳踏部4，再將另一只腳踏上第二腳踏部5，或者一只腳先踏上第二腳踏部5，另一只腳再踏上第二腳踏部5。當用戶踏上一只腳時，由于結構原因，車體1會向腳踏的方向發生傾斜，車體1傾斜后必然導致聯動機構6產生位置變化量，檢測機構7根據上述位置變化量得到位置信號并將上述位置信號傳遞至控制機構8，控制機構8根據上述位置信號提取控制指令以控制第一驅動輪2和第二驅動輪3進行轉向作業。而此時的轉向動作會導致操作者的人身安全問題。為了避免上述問題，本實用新型提供的自平衡車只有在操作者的雙腳同時站立于自平衡車時才進行轉向作業。

本實施例的可選方案中，聯動機構6包括搖臂61、第一電機座62、第二電機座63和滑軌64。第一電機座62和第二電機座63分設于搖臂61的兩側，第一電機座62和第二電機座63的中部均開設有用于穿裝電機的通孔，第一電機座62和第二電機座63在豎直方向上穿裝于滑軌64上并與滑軌64滑動配合；搖臂61在靠近第一電機座62和第二電機座63的端部通過軸套10分別與第一電機座62和第二電機座63的底部鉸接；

人體重心偏離車體1的中心使第一驅動輪2和第二驅動輪3傾斜，連接第一驅動輪2和第二驅動輪3的電機發生傾斜并帶動第一電機座62和第二電機座63沿滑軌64的軸線方向相對運動，搖臂61的兩端在第一電機座62和第二電機座63的相反的作用力下圍繞搖臂61的中軸線旋轉。

上述可選方案中，以下為了描述簡便，第一電機座62和第二電機座63統稱為電機座。電機座在豎直方向上均開設有貫穿電機座上端面和下端面的通孔，電機座上的通孔設置有兩個，相應地，電機座上分設有兩個豎直方向的滑軌64。為了保證電機座與滑軌64的配合度，在電機座的上端的通孔內設置有直線軸承。電機座在平行于兩個滑軌64所在的平面上設置有圓環形凸臺，凸臺朝向驅動輪設置，電機的電機軸穿過該凸臺與驅動輪連接以帶動驅動輪動作。電機座下部還設置有滑套，滑套的兩端連接兩個滑軌64。

上述可選方案中，搖臂61的兩端為卡爪結構，搖臂61兩端的卡爪分別裝配于第一電機座62和第二電機座63下方的軸套10上。第一電機座62和第二電機座63的相對運動帶動搖臂61的兩端圍繞中心軸9進行旋轉運動。搖臂61的中部開設有通孔，中心軸9穿過上述通孔與搖臂61配合，搖臂61的旋轉運動傳遞至中心軸9，并將位置變化量傳遞至中心軸9。

本實施例的可選方案中，檢測機構7包括角度檢測裝置71、中央軸座72以及復位件73。

中央軸座72設置于中心軸9下方用于支撐中心軸9；復位件73設置于中心軸9和中央軸座72之間并與中心軸9抵接；角度檢測裝置71設置于中央軸座72的遠離聯動機構6的端部，角度檢測裝置71根據中心軸9的位置變化量得到位置信號。復位件73在中心軸9旋轉時處于蓄力狀態，并在中心軸9上所受的外力減小或撤銷時驅動中心軸9回復到初始位置。

上述可選方案中，還設置有防護環，防護環包括有上部防護環和下部防護環，上部防護環和下部防護環可拆卸連接。下部防護環沿防護環的軸線方向穿過中央軸座72，下部防護環位于復位件73的下方。上部防護環位于中心軸9的上方。防護環用于保護中心軸9以及復位件73，避免中心軸9以及復位件73受到機械損傷。

上述可選方案中，角度檢測裝置71設置于中央軸座72的遠離聯動機構6的端部，角度檢測裝置71根據中心軸9的位置變化量得到位置信號。作為其中一種較優的實施方式，角度檢測裝置71設置為角度傳感器，角度傳感器檢測角度變化量，并根據角度變化量得到角度信號。

上述可選方案中，復位件73設置為復位彈簧，復位彈簧在中心軸9旋轉時處于蓄力狀態，并在中心軸9停止旋轉時驅動中心軸9回復到初始位置。復位彈簧使得自平衡車在轉向完成后，聯動機構6回復到初始平衡位置。

本實施例的可選方案中，控制機構8包括有姿態傳感器81和控制電路82。

姿態傳感器81，用于采集人體的重心變化量，根據重心變化量得到重心信號，并將重心信號傳遞至控制電路82，以使控制電路82提取相應的控制指令，上述控制指令用于控制第一驅動輪2和第二驅動輪3前進或者后退。

控制電路82，用于采集第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的壓力信號、姿態傳感器81的重心信號和角度檢測裝置71的位置信號，并將壓力信號、重心信號和位置信號進行綜合運算后得到控制指令。

上述可選方案中，控制機構8設置于檢測機構7遠離聯動機構6的一端并與底板所在的平面平行，控制機構8可相對于底板向上彎折。

本實施例的可選方案中，車體1上還設置有安全開關11，安全開關11在被觸發后，自平衡車停止轉向。設置安全開關11的原因在于：操作者上車或者下車時必然導致車體1傾斜，車體1內的控制機構8在車體1傾斜情況下會產生轉向的控制指令，在操作者上車或者下車的過程中的意外旋轉，容易導致操作者受傷等問題發生，為了避免上述問題的發生，設置有安全開關11，在安全開關11被觸發后，自平衡車停止轉向。

還需要補充說明的是：關于自平衡車前進或者后退的控制過程簡述如下：

操作者雙腳位于自平衡車上時，第一腳踏部4下的第一傳感器接收到壓力變化量產生第一壓力信號并將上述第一壓力信號傳遞至控制機構，第二腳踏部5下的第二傳感器接收到壓力變化量產生第二壓力信號并將上述第二壓力信號傳遞至控制機構，控制機構同時接收到第一壓力信號和第二壓力信號之后進入就緒狀態。當操作者身體重心前傾或者后仰，姿態傳感器81接收到相應的重心信號并將上述重心信號傳遞至控制機構，控制機構接收到重心信號之后控制第一驅動輪2和第二驅動輪3前進或者后退。

實施例2

該實施例是與實施例1相并列的另一優選方案，在區別技術特征之外的實施例1所公開的技術方案屬于本實施例所公開的范圍，在區別技術特征之外的實施例1所公開的技術方案不再重復描述，本實施例與實施例1的區別技術特征在于：聯動機構6的結構不同，具體而言：

請一并參照圖6至圖7，聯動機構6包括搖臂61、第一電機座62、第二電機座63和旋轉固定機構65；

第一電機座62和第二電機座63分設于搖臂61的兩側，第一電機座62和第二電機座63的中部均開設有用于穿裝電機的通孔，搖臂61在靠近第一電機座62和第二電機座63的端部通過軸套10分別與第一電機座62和第二電機座63的底部鉸接，第一電機座62和第二電機座63通過旋轉固定機構65連接并以旋轉固定機構65為支點擺動；

人體重心偏離車體1的中心使第一驅動輪2和第二驅動輪3傾斜，連接第一驅動輪2和第二驅動輪3的電機發生傾斜并帶動第一電機座62和第二電機座63以旋轉固定機構65為支點擺動，搖臂61的兩端在第一電機座62和第二電機座63的相對作用力下圍繞中心軸9旋轉。

設置有兩個旋轉固定機構65，兩個旋轉固定機構65通過連接軸12連接，第一電機座62和第二電機座63以連接軸12為支點擺動。

旋轉固定機構65包括：橫向設置于第一電機座62和第二電機座63之間并與第一電機座62和第二電機座63鉸接的連桿651，以及垂直于連桿651并與連桿651的中部鉸接的固定支架652，固定支架652的下端開設有用于穿裝中心軸9的軸孔。

上述可選方案中，兩個旋轉固定機構65上端還設置有連接板，以固定兩個旋轉固定機構65。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。