技术领域
[0001] 本发明涉及平衡车技术领域,具体涉及一种自平衡两轮平衡车及控制方法。
相关背景技术
[0002] 随着智能机器人的发展,两轮平衡车越来越成熟,但目前所有的两轮平衡车都是需要人来做重心调整和保持平衡,难以用于自动货运机器人。
具体实施方式
[0016] 下面结合图1-图3并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0017] 实施例一图1是本发明实施例提供的一种自平衡两轮平衡车结构示意图;图2是本发明实施例提供的一种自平衡两轮平衡车功能示意图。
[0018] 一种自平衡两轮平衡车,包括:左轮1、右轮2、横梁3和移动平台4,所述左轮1和右轮2分别连接在横梁3的两端,并以横梁3为轴进行转动,所述移动平台4设置于横梁3上方,所述横梁3上设置有平衡驱动电机5,用于带动移动平台4前后移动以调整平衡车的重心,使平衡车自动平衡。
[0019] 本发明通过平衡驱动电机5自动调节移动平台4,使平衡车自动调整重心,保持平衡,为以后的两轮智能机器人、两轮货运机器人的实现提供技术支持;同时还使得机器人巡逻成为可能。
[0020] 在本实施例中,还包括:CPU和陀螺仪,所述陀螺仪用于感应移动平台4的姿态数据,并将所述姿态数据发送至CPU;所述CPU用于采集平衡车的行驶速度,并根据行驶速度和姿态数据调整平衡驱动电机5转向;在本实施例中,所述姿态数据包括平衡车的运行姿态和移动平台4的倾斜角度;
所述平衡驱动电机5,用于根据CPU的命令带动移动平台4向平衡车前进方向运动或向平衡车前进方向的反方向运动。
[0021] 在本实施例中,还包括:左轮驱动电机6和右轮驱动电机7;所述左轮驱动电机6设置于左轮1上,用于驱动左轮1转动;
所述右轮驱动电机7设置于右轮2上,用于驱动右轮2转动;
所述CPU,还用于接收移动平台4上陀螺仪的姿态数据,并根据所述姿态数据调整左轮驱动电机6和右轮驱动电机7的速度,以使平衡车行走。
[0022] 在本实施例中,所述左轮1和右轮2皆为轮毂电机,实现了驱动电机和车轮的一体化。
[0023] 在本实施例中,所述移动平台4的前后两侧皆设置有支撑结构8,用于维持移动平台4的平衡,当平衡车在停止状态时,支撑结构8落下;当平衡车在行驶状态时,支撑结构8收起。
[0024] 在本实施例中,所述支撑结构8为起落架和/或固定轮,所述固定轮为比左轮1或右轮2小的轮子,只起支撑作用,其中所述支撑结构8可以为起落架和固定轮相结合的结构。
[0025] 实施例二如图3所示,在本实施例中,一种自平衡两轮平衡车的控制方法,其特征在于,包括:
S10、采集平衡车的行驶速度和移动平台上陀螺仪的姿态数据;
S20、通过陀螺仪的姿态数据判断所述平衡车的移动平台是否倾斜,若是,进入步骤S21、通过CPU控制左轮驱动电机和右轮驱动电机向倾斜方向加速,否则,进入步骤S22、保持平衡车行驶速度不变;
S30、判断所述行驶速度是否大于预设的给定速度,若是,则进入步骤S11、平衡驱动电机带动移动平台向平衡车前进方向的反方向运动;否则,进入步骤S32、带动移动平台向平衡车前进方向运动。
[0026] 在本实施例中,所述步骤S20之后还包括:通过陀螺仪的姿态数据判断所述平衡车的移动平台倾斜角度是否大于预设的倾斜角度阈值,若是,则平衡驱动电机带动移动平台向平衡车倾斜方向的反方向运动,所述倾斜角度阈值可以手动设置,如5度,当移动平台的倾斜角度大于该阈值时,判定为倾斜角度太大,仅靠加速度难以调节平衡,此时就需要通过平衡驱动电机来调整移动平台的前后位置。
[0027] 在本实施例中,所述步骤S10之前还包括:启动平衡车,缓慢收起支撑结构;
在本实施例中,所述支撑结构用于维持移动平台的平衡,当平衡车在停止状态时,支撑结构落下;当平衡车在行驶状态时,支撑结构收起。
[0028]以上所述仅为本发明的具体实施方式,这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方法,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。