一种基于物联网的智能型代步装置的制作方法

本发明涉及一种基于物联网的智能型代步装置。

背景技术：

电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等，市场上主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

市场上的电动平衡车作为现代人的一种代步工具，由于其绿色环保、体形小巧玲珑的特点，广受人们的喜爱。平衡车的驱动装置通常大都位于下方，在平坦无障碍物的路面能够正常行驶，但是当路面上存在高度高于驱动装置而低于踏板的障碍物时，人们通常会忽略此类障碍物的存在，在经过障碍物时，底部的驱动装置极易与这些障碍物发生碰撞，不仅驱动装置容易损坏，而且当碰撞严重时，人们容易从平衡车上摔下，造成各类安全事故，使平衡车的安全性大打折扣。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的智能型代步装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的智能型代步装置，包括水平设置的操作手盘、竖向设置的操作杆、水平设置的踏板和驱动机构，所述操作手盘设置在操作杆的顶端，所述操作杆的底端固定在踏板上，所述驱动机构设置在踏板的下方；

所述驱动机构包括驱动组件和保护组件，所述驱动组件包括第一驱动电机和两个驱动单元，所述第一驱动电机固定在踏板的下方，两个所述驱动单元分别设置在第一驱动电机的两侧，所述驱动单元包括水平设置的第一驱动轴和车轮，所述第一驱动电机通过第一驱动轴与车轮传动连接；

所述保护组件包括四个保护单元，所述保护单元设置在踏板的四角，所述保护单元包括升降组件、横轴、滑轮和两个竖向设置的固定杆，两个所述固定杆的顶端分别设置在升降组件的两侧，所述横轴穿过滑轮，所述横轴的两端分别与两个固定杆的底端连接，所述滑轮的高度与车轮的高度相同；

所述第一驱动电机上设有开口，所述开口内设有障碍物检测机构，所述障碍物检测机构包括传送带、两个驱动组件和检测单元，所述传送带的内侧设有若干从动齿，所述从动齿沿传送带的内侧均匀分布，两个驱动组件中，其中一个驱动组件通过传送带与另一个驱动组件传动连接，所述驱动组件包括第三驱动电机和固定在第三驱动电机的驱动轴上的驱动齿轮，所述第三驱动电机固定在开口内，所述从动齿与驱动齿轮的齿相啮合。

作为优选，为了实现平衡车高度的增加，所述升降组件包括第二驱动电机、竖向设置的第二驱动轴和竖向设置的套管，所述第二驱动电机固定在踏板的下方，所述第二驱动电机与第二驱动轴传动连接，所述第二驱动轴的底端设置在套管内，所述第二驱动轴上设有外螺纹，所述套管内设有内螺纹，所述第二驱动轴上的外螺纹与套管内的内螺纹相匹配。

作为优选，为了能实时测量第一驱动电机的底面高度的障碍物信息，所述检测单元包括两个距离传感器，两个所述距离传感器均固定在传送带上，两个所述距离传感器沿传送带方向的距离为传送带长度的一半。

作为优选，为了保证第一驱动电机的稳定运行，所述驱动机构内设有稳压模块，所述稳压模块内设有稳压电路，所述稳压电路包括第一电阻、第二电阻和二极管，所述第二电阻与二极管并联，所述二极管的阳极接地，所述二极管的阴极通过第一电阻外接220V交流电压电源。

作为优选，利用钛合金坚固的特点，为了防止横轴和固定杆变形，所述横轴和固定杆的材质均为钛合金。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机的驱动能力，所述第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机均为直流伺服电机。

作为优选，利用梯形齿耐磨的特点，为了增加从动齿的使用寿命，所述从动齿的形状为梯形。

作为优选，为了增加车轮与地面的摩擦力防止平衡车打滑引发安全事故，所述车轮上设有若干防滑齿。

本发明的有益效果是，该基于物联网的智能型代步装置障碍物检测机构中传送带上下两端的距离传感器实时监测平衡车前方的障碍物信号，在遇到障碍物时，通过保护单元中的第二驱动电机转动，使踏板上升的同时提升第一驱动电机的高度，防止其与障碍物碰撞，从而避免了人们发生摔倒事故，进而提高了装置的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的智能型代步装置的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的智能型代步装置的驱动机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的智能型代步装置的保护单元的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的智能型代步装置的障碍物检测机构的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的智能型代步装置的稳压电路的电路原理图；

图中：1.操作手盘，2.操作杆，3.踏板，4.驱动机构，5.保护单元，6.障碍物检测机构，7.第一驱动轴，8.车轮，9.防滑齿，10.第二驱动电机，11.第二驱动轴，12.套管，13.固定杆，14.横轴，15.滑轮，16.开口，17.距离传感器，19.第三驱动电机，20.驱动齿轮，21.传送带，22.从动齿，23.第一驱动电机，R1.第一电阻，R2.第二电阻，VD.二极管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图5所示，一种基于物联网的智能型代步装置，包括水平设置的操作手盘1、竖向设置的操作杆2、水平设置的踏板3和驱动机构4，所述操作手盘1设置在操作杆2的顶端，所述操作杆2的底端固定在踏板3上，所述驱动机构4设置在踏板3的下方；

所述驱动机构4包括驱动组件和保护组件，所述驱动组件包括第一驱动电机23和两个驱动单元，所述第一驱动电机23固定在踏板3的下方，两个所述驱动单元分别设置在第一驱动电机23的两侧，所述驱动单元包括水平设置的第一驱动轴7和车轮8，所述第一驱动电机23通过第一驱动轴7与车轮8传动连接；

所述保护组件包括四个保护单元，所述保护单元设置在踏板3的四角，所述保护单元包括升降组件、横轴14、滑轮15和两个竖向设置的固定杆13，两个所述固定杆13的顶端分别设置在升降组件的两侧，所述横轴14穿过滑轮15，所述横轴14的两端分别与两个固定杆13的底端连接，所述滑轮15的高度与车轮8的高度相同；

所述第一驱动电机23上设有开口16，所述开口16内设有障碍物检测机构6，所述障碍物检测机构6包括传送带21、两个驱动组件和检测单元，所述传送带21的内侧设有若干从动齿22，所述从动齿22沿传送带21的内侧均匀分布，两个驱动组件中，其中一个驱动组件通过传送带21与另一个驱动组件传动连接，所述驱动组件包括第三驱动电机19和固定在第三驱动电机19的驱动轴上的驱动齿轮20，所述第三驱动电机19固定在开口16内，所述从动齿22与驱动齿轮20的齿相啮合。

作为优选，为了实现平衡车高度的增加，所述升降组件包括第二驱动电机10、竖向设置的第二驱动轴11和竖向设置的套管12，所述第二驱动电机10固定在踏板3的下方，所述第二驱动电机10与第二驱动轴11传动连接，所述第二驱动轴11的底端设置在套管12内，所述第二驱动轴11上设有外螺纹，所述套管12内设有内螺纹，所述第二驱动轴11上的外螺纹与套管12内的内螺纹相匹配。

作为优选，为了能实时测量第一驱动电机23的底面高度的障碍物信息，所述检测单元包括两个距离传感器17，两个所述距离传感器17均固定在传送带21上，两个所述距离传感器17沿传送带21方向的距离为传送带21长度的一半。

作为优选，为了保证第一驱动电机23的稳定运行，所述驱动机构4内设有稳压模块，所述稳压模块内设有稳压电路，所述稳压电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和二极管VD，所述第二电阻R2与二极管VD并联，所述二极管VD的阳极接地，所述二极管VD的阴极通过第一电阻R1外接220V交流电压电源。

作为优选，利用钛合金坚固的特点，为了防止横轴14和固定杆13变形，所述横轴14和固定杆13的材质均为钛合金。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一驱动电机23、第二驱动电机10和第三驱动电机19的驱动能力，所述第一驱动电机23、第二驱动电机10和第三驱动电机19均为直流伺服电机。

作为优选，利用梯形齿耐磨的特点，为了增加从动齿22的使用寿命，所述从动齿22的形状为梯形。

作为优选，为了增加车轮8与地面的摩擦力防止平衡车打滑引发安全事故，所述车轮8上设有若干防滑齿9。

人们在驾驶平衡车时，在车辆的行驶方向，由第一驱动电机23开口16内的障碍物检测机构6检测路面的障碍物信号，通过第三驱动电机19转动，带动驱动齿轮20沿第三驱动电机19的驱动轴的中心轴线转动，由于驱动齿轮20的齿相和传送带21内侧的从动齿22啮合，从而使传送带21发生转动，在转动过程中，带动距离传感器17位置发生变化，距离传感器17保持运行状态，检测前方是否存在障碍物，当存在距离信号时，表示平衡车前方存在障碍物，需启动保护组件保护人们安全驾驶。由于两个距离传感器17在传送带21方向上的距离为传送带21长度的一半，使得任一时刻，传送带21下方均有距离传感器17检测障碍物信号，从而提高了障碍物检测的精度。

保护组件由位于踏板3四角处的保护单元5组成，保护组件启动时，保护单元5中的第二驱动电机10转动，带动第二驱动轴11沿自身中心轴线转动，由于第二驱动轴11上的外螺纹与套管12内的内螺纹相匹配，从而使套管12与第二驱动轴11发生相对位移，滑轮15位于地面上，因此滑轮15的高度位置保持不变，从而使与横轴14连接的固定杆13的高度位置和与固定杆13固定连接的套管12的高度位置不变，进而使第二驱动电机10和第二驱动轴11向上移动，带动踏板3上移，在踏板3上移过程中，由于惯性作用，滑轮15在路面继续转动，带动平衡车向前移动并通过障碍物，避免了第一驱动电机23与障碍物发生碰撞，从而使驾驶的人们不被障碍物摔倒。

与现有技术相比，该基于物联网的智能型代步装置障碍物检测机构6中传送带21上下两端的距离传感器17实时监测平衡车前方的障碍物信号，在遇到障碍物时，通过保护单元5中的第二驱动电机10转动，使踏板3上升的同时提升第一驱动电机23的高度，防止其与障碍物碰撞，从而避免了人们发生摔倒事故，进而提高了装置的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。