平衡车及其脚踏传感结构的制作方法

本技术属于平衡车，尤其是涉及一种平衡车及其脚踏传感结构。

背景技术：

1、两轮电动平衡车，又叫人机互动体感车、思维车，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和加速度传感器，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。

2、现有的人机互动体感车一般分为有操作杆和无操作杆这两类，其中带操作杆的人机互动体感车，其人机互动体感车的前进、后退及转向均由操作杆来进行具体操作控制。而不带操作杆的人机互动体感车为脚控平衡车，其前进、后退是由车体的整体倾斜来控制，现有脚控平衡车控制转弯的原理存在两种方式，一种是传统的扭扭车结构(公开号为cn104029769a等专利文献)，通过感测两个脚踏的转动角度的差别，控制轮毂电机的转速差实现控制车辆转弯，此种方式其车体结构必然包含复杂的转动机构、限制踏板组件转动角度的限位机构、两组感测角度的陀螺仪、加速度传感器等组件，骑乘者操控时通过以不同幅度扭动两侧踏板组件，进而实现转弯控制，结构相对复杂；另一种是支撑骨架为一整体结构，两侧脚踏组件无法相对转动，也称为体感车，通过应变片感测两个脚踏部位由脚步姿态产生的差别，控制轮毂电机的转速差实现控制车辆转弯，其中，由脚步姿态产生差别方式又包括以下几种：

3、1)如cn205396356u、cn110641594a、cn212354251u、cn110641593a、cn208393563u、us10843765b2等专利文献所公开的，骑乘者通过调整左右两只脚的重心，施加给两个踏板组件不同的重力/压力，通过检测踏板组件的重力/压力差，并由控制器控制轮毂电机驱动车辆转弯；需要剔除一部分骑行时的波动导致重力/压力变化的数据。

4、2)如cn208216900u、cn110758620a、cn111591382a等专利文献所公开的，通过感测骑乘者两只脚的前、后脚掌之间的重力/压力变化，判定骑乘者意图，并根据两脚之间的变化差，并由控制器控制轮毂电机驱动车辆转弯。

5、现有技术中，检测重力/压力变化的传感器一般是应变式传感器，通过粘接、焊接或者紧固件等方式固定在支撑骨架上，存在定位困难、结构复杂、固定后自适应性较差、安装维修不方便等问题。

技术实现思路

1、为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种平衡车及其脚踏传感结构，简化结构，定位准确快速，方便安装维护，自适应性更好。

2、为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

3、一种平衡车的脚踏传感结构，包括一整体结构的支撑骨架，支撑骨架上设有两个脚踏区域，每个脚踏区域内设有若干个用于检测承重压力的传感器，脚踏面板覆盖所述传感器，所述支撑骨架上面设有用于容纳所述传感器的传感器安装槽；所述传感器为应变式传感器，传感器包括应变片和弹性基座，弹性基座呈片状结构，弹性基座包括固定部和活动部，固定部通过卡扣定位安装在传感器安装槽内，活动部悬空设置从而可以上下活动，固定部和活动部之间通过连接部连为一体，应变片固定在连接部上用于检测连接部的变形程度。

4、作为优选，所述应变片为丝式电阻应变片或箔式电阻应变片。

5、作为优选，弹性基座的固定部和活动部均呈“山”字形并相对设置，活动部的“山”字形的两侧边部分位于固定部的“山”字形的两侧边部分之间，活动部的“山”字形的中间部分和固定部的“山”字形的中间部分通过连接部连接。

6、作为优选，传感器安装槽内设有用于支撑固定传感器的固定部的传感器支撑部和用于供活动部上下活动的传感器型腔，传感器支撑部凸起设置在传感器安装槽的三侧从而能够支撑固定部的“山”字形的底边部分和两侧边部分，传感器型腔设置在若干个传感器支撑部之间。

7、作为优选，传感器安装槽内还在与固定部的“山”字形的中间部分的根部相对应的位置开设有用于供应变片的连接导线通过的传感器过线槽。

8、作为优选，支撑骨架上设有两个传感器固定卡扣，两个传感器固定卡扣分别与传感器的固定部的“山”字形的两侧边部分卡接。所述传感器固定卡扣为可拆卸的悬臂式卡扣。

9、作为优选，脚踏面板底部设有凸出部，该凸出部与所述传感器的活动部的相抵触。

10、作为优选，支撑骨架上的两个脚踏区域各设有两个传感器，共四个传感器，这四个传感器分别与骑乘者的左右脚的前后脚掌部位相对应设置；四个传感器的活动部分别倾斜朝外设置。

11、作为优选，所述脚踏面板采用具有柔韧性或弹性的塑料和/或橡胶制成，支撑骨架采用硬质塑料制成；支撑骨架的两端为车轮连接部，在两个车轮连接部之间设置有横跨两个脚踏区域的加强槽，加强槽内设置有加强件，加强件在车轮轴线上，两个脚踏区域中的脚踏面板连为一体，一体成型制造的脚踏面板固定安装在支撑骨架的中间并覆盖所述车轮连接部和加强槽。

12、一种平衡车，包括如上所述的一种平衡车的脚踏传感结构。

13、本实用新型由于采用了以上的技术方案，简化传感器结构，采用卡扣定位安装，定位准确快速，方便安装维护，自适应性更好。

技术特征：

1.一种平衡车的脚踏传感结构，包括一整体结构的支撑骨架，支撑骨架上设有两个脚踏区域，每个脚踏区域内设有若干个用于检测承重压力的传感器，脚踏面板覆盖所述传感器，其特征在于，所述支撑骨架上面设有用于容纳所述传感器的传感器安装槽；所述传感器为应变式传感器，传感器包括应变片和弹性基座，弹性基座呈片状结构，弹性基座包括固定部和活动部，固定部通过卡扣定位安装在传感器安装槽内，活动部悬空设置从而可以上下活动，固定部和活动部之间通过连接部连为一体，应变片固定在连接部上用于检测连接部的变形程度。

2.根据权利要求1所述的一种平衡车的脚踏传感结构，其特征在于，所述应变片为丝式电阻应变片或箔式电阻应变片。

3.根据权利要求1所述的一种平衡车的脚踏传感结构，其特征在于，弹性基座的固定部和活动部均呈“山”字形并相对设置，活动部的“山”字形的两侧边部分位于固定部的“山”字形的两侧边部分之间，活动部的“山”字形的中间部分和固定部的“山”字形的中间部分通过连接部连接。

4.根据权利要求3所述的一种平衡车的脚踏传感结构，其特征在于，传感器安装槽内设有用于支撑固定传感器的固定部的传感器支撑部和用于供活动部上下活动的传感器型腔，传感器支撑部凸起设置在传感器安装槽的三侧从而能够支撑固定部的“山”字形的底边部分和两侧边部分，传感器型腔设置在若干个传感器支撑部之间。

5.根据权利要求3所述的一种平衡车的脚踏传感结构，其特征在于，传感器安装槽内还在与固定部的“山”字形的中间部分的根部相对应的位置开设有用于供应变片的连接导线通过的传感器过线槽。

6.根据权利要求3所述的一种平衡车的脚踏传感结构，其特征在于，支撑骨架上设有两个传感器固定卡扣，两个传感器固定卡扣分别与传感器的固定部的“山”字形的两侧边部分卡接；所述传感器固定卡扣为可拆卸的悬臂式卡扣。

7.根据权利要求1所述的一种平衡车的脚踏传感结构，其特征在于，脚踏面板底部设有凸出部，该凸出部与所述传感器的活动部的相抵触。

8.根据权利要求1所述的一种平衡车的脚踏传感结构，其特征在于，支撑骨架上的两个脚踏区域各设有两个传感器，共四个传感器，这四个传感器分别与骑乘者的左右脚的前后脚掌部位相对应设置；四个传感器的活动部分别倾斜朝外设置。

9.根据权利要求1所述的一种平衡车的脚踏传感结构，其特征在于，所述脚踏面板采用具有柔韧性或弹性的塑料和/或橡胶制成，支撑骨架采用硬质塑料制成；支撑骨架的两端为车轮连接部，在两个车轮连接部之间设置有横跨两个脚踏区域的加强槽，加强槽内设置有加强件，加强件在车轮轴线上，两个脚踏区域中的脚踏面板连为一体，一体成型制造的脚踏面板固定安装在支撑骨架的中间并覆盖所述车轮连接部和加强槽。

10.一种平衡车，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的一种平衡车的脚踏传感结构。

技术总结
本技术公开了一种平衡车的脚踏传感结构，包括一整体结构的支撑骨架，支撑骨架上设有两个脚踏区域，每个脚踏区域内设有若干个用于检测承重压力的传感器，脚踏面板覆盖所述传感器，所述支撑骨架上面设有用于容纳所述传感器的传感器安装槽；所述传感器为应变式传感器，传感器包括应变片和弹性基座，弹性基座呈片状结构，弹性基座包括固定部和活动部，固定部通过卡扣定位安装在传感器安装槽内，活动部悬空设置从而可以上下活动，固定部和活动部之间通过连接部连为一体，应变片固定在连接部上用于检测连接部的变形程度。本方案简化了脚踏传感结构，定位准确快速，方便安装维护，自适应性更好。

技术研发人员：颜俊,刘佳旭,胡新涛
受保护的技术使用者：浙江骑客机器人科技有限公司
技术研发日：20221011
技术公布日：2024/1/13