一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶，包括木偶本体（24）、前后倾模块、木偶的腿脚模块、电控模块。通过木偶的腿脚模块可以实现平衡木偶驾驶的电动独轮车左倾、右倾以及平衡进而实现左转、右转以及直行，通过前后倾模块可以使平衡木偶的重心前倾、后仰、直立进而实现前进、后退以及站立，通过支架一（21）、支架二（11）、支架三（25）可以使平衡木偶固定在电动独轮车上；通过电控模块接收遥控器发来的信息并控制木偶的腿脚模块和前后倾模块，实现遥控平衡木偶驾驶电动独轮车的目的。
【专利说明】
一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶
技术领域
[0001]本发明涉及平衡机器人技术领域，特别是一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶装置。
【背景技术】
[0002]当前市面上销售的自平衡电动独轮车简称:电动独轮车，是一种驾驶者站在电动独轮车上才能行走的独轮车，当驾驶者没站在车上时电动独轮车就不能行走，也就是说当前的电动独轮车虽然具有一定的前后平衡能力但不具有左右平衡能力，因此当前的电动独轮车不具有无人自动驾驶功能。当销售电动独轮车给客户演示时一般由人来演示怎么骑，并且需要一定的技巧，特别客户较多时一遍一遍的演示也比较辛苦，对销售人员来说是一种负担。本专利提供的一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶具有左右平衡和自动驾驶功能可以通过遥控代替人进行骑行电动独轮车，大大减轻销售人员演示时的负担;该基于电动独轮车的手臂平衡式平衡木偶能够现无人驾驶的自动转向、自动驾驶，具有娱乐功能；如果配合充电插座还可以实现自动充电功能。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是克服现有电动独轮车不能自动行驶的问题，提供一种带有自动平衡功能的能驾驶电动独轮车的平衡木偶。
[0004]为了解决上述问题本发明采用的技术方案是:提供一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶，其特征在于包括木偶本体24、前后倾模块、木偶的腿脚模块、电控模块。
[0005]本发明采用的进一步技术方案是:所述的木偶的腿脚模块包括左腿模块、右腿模块、支架一 21、支架二 11、支架三25组成，支架一 21与支架二 11和支架三25固定连接，所述的左腿模块由左电机1、丝杆2、滑块3、铰支一4、铰支二 7、连杆一5、上限位传感器22、下限位传感器23、左腿外壳6组成，连杆一5—端通过铰支二7与支架11连接，连杆一5另一端与滑块3铰接，滑块3安装在丝杆2上，丝杆2—端安装在左腿外壳6内，丝杆2另一端与左电机I的轴固定连接，上限位传感器22、下限位传感器23、左电机I固定安装在左腿外壳6内，左腿外壳6通过铰支一 4安装在支架二 11上，所述的右腿模块和左腿模块的结构相同。
[0006]本发明采用的进一步技术方案是:所述前后倾模块由支座一17、支座二 19、转动轴18、电机二 20组成，转动轴18与木偶本体24固定连接，转动轴18与电机二 14的轴固定连接，转动轴18通过支座一 17、支座二 19与支架21连接，电机二20与支架一21固定连接并与电控模块电连接。
[0007]本发明采用的进一步技术方案是:所述电控模块包括:控制器14、电池13、充电接口 12、姿态传感器15、无线遥控模块16;无线遥控模块16包括无线接收器和遥控器，所述的控制器14与姿态传感器15、上限位传感器22、下限位传感器23、左电机1、电机二 20、无线遥控模块16的无线接收器、电池13电连接并固定安装在木偶本体24上;充电接口 12与电池13电连接并固定安装在木偶本体24上、所述的姿态传感器15包括陀螺仪和/或重力加速度传感器，所述遥控器包括无线发射器、屏幕、开机按键、关机按键、站立按键、自动行驶按键、前进按键、后退按键、左转按键、右转按键、加速按键和/或减速按键，所述按键为机械式、触摸式和/或触摸屏;所述无线接收器和无线发射器的无线信号为红外、超声波、蓝牙和/或射频。
[0008]本发明采用的进一步技术方案是:所述控制器14通过以下步骤实现控制功能:步骤一，初始化检测及设置，包括检测上限位传感器22、下限位传感器23是否正常，检测姿态传感器15的值是否正常，并调整平衡木偶姿态直立，使独轮车平衡站立；
步骤二:等待遥控器发来的信息，处理遥控器发来的信息内容；
步骤三:若遥控器发来的信息内容为前进，则控制器14控制电机二 20使平衡木偶前倾；若遥控器发来的信息内容为后退，则控制器14控制电机二 20使平衡木偶后倾;若遥控器发来的信息内容为快速前进，则控制器14控制电机二 20增大平衡木偶前倾角度;若遥控器发来的信息内容为站立，则控制器14控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶保持直立;若遥控器发来的信息内容为左转，则控制器14控制左电机I使左腿模块抬起;若遥控器发来的信息内容为右转，则控制器14使右腿模块抬起，若遥控器发来的信息内容为加速，则控制器14控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶加速运动，若遥控器发来的信息内容为减速，则控制器14控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶减速运动，若遥控器发来的信息内容为自动行驶，则控制器14控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶进行左转、右转、前进、后退、站立；
步骤四:检测姿态传感器的值是否正常，若正常返回步骤二，若不正常，表明独轮车摔倒或故障，进行报警，并对左电机I和电机二20进行断电控制；
步骤五，检测姿态传感器的值是否正常，若正常返回步骤一，若不正常，表明独轮车摔倒，进行报警;返回步骤五。
[0009]本发明具有的有益效果是:本发明通过木偶的腿脚模块可以实现平衡木偶驾驶的电动独轮车左倾、右倾以及平衡进而实现左转、右转以及直行，通过前后倾模块可以使平衡木偶的重心前倾、后仰、直立进而实现前进、后退以及站立，通过支架一 21、支架二 11、支架三25可以使平衡木偶固定在电动独轮车上;通过电控模块接收遥控器发来的信息并控制木偶的腿脚模块和前后倾模块，实现遥控平衡木偶驾驶电动独轮车的目的。
【附图说明】
[0010]图1是本发明一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示为一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶实施方式，包括木偶本体24、前后倾模块、木偶的腿脚模块、电控模块。
[0012]所述的木偶的腿脚模块包括左腿模块、右腿模块、支架一21、支架二11、支架三25组成，支架一21与支架二 11和支架三25固定连接，所述的左腿模块由左电机1、丝杆2、滑块
3、铰支一4、铰支二 7、连杆一5、上限位传感器22、下限位传感器23、左腿外壳6组成，连杆一5一端通过铰支二7与支架11连接，连杆一5另一端与滑块3铰接，滑块3安装在丝杆2上，丝杆2一端安装在左腿外壳6内，丝杆2另一端与左电机I的轴固定连接，上限位传感器22、下限位传感器23、左电机I固定安装在左腿外壳6内，左腿外壳6通过铰支一4安装在支架二11上，所述的右腿模块和左腿模块的结构相同。
[0013]所述前后倾模块由支座一17、支座二 19、转动轴18、电机二 20组成，转动轴18与木偶本体24固定连接，转动轴18与电机二 14的轴固定连接，转动轴18通过支座一 17、支座二 19与支架21连接，电机二 20与支架一 21固定连接并与电控模块电连接。
[0014]本发明采用的进一步技术方案是:所述电控模块包括:控制器14、电池13、充电接口 12、姿态传感器15、无线遥控模块16;无线遥控模块16包括无线接收器和遥控器，所述的控制器14与姿态传感器15、上限位传感器22、下限位传感器23、左电机1、电机二 20、无线遥控模块16的无线接收器、电池13电连接并固定安装在木偶本体24上;充电接口 12与电池13电连接并固定安装在木偶本体24上、所述的姿态传感器15包括陀螺仪和/或重力加速度传感器，所述遥控器包括无线发射器、屏幕、开机按键、关机按键、站立按键、自动行驶按键、前进按键、后退按键、左转按键、右转按键、加速按键和/或减速按键，所述按键为机械式、触摸式和/或触摸屏;所述无线接收器和无线发射器的无线信号为红外、超声波、蓝牙和/或射频。
[0015]本发明采用的进一步技术方案是:所述控制器14通过以下步骤实现控制功能:步骤一，初始化检测及设置，包括检测上限位传感器22、下限位传感器23是否正常，检测姿态传感器15的值是否正常，并调整平衡木偶姿态直立，使独轮车平衡站立；
步骤二:等待遥控器发来的信息，处理遥控器发来的信息内容；
步骤三:若遥控器发来的信息内容为前进，则控制器14控制电机二 20使平衡木偶前倾；若遥控器发来的信息内容为后退，则控制器14控制电机二 20使平衡木偶后倾;若遥控器发来的信息内容为快速前进，则控制器14控制电机二 20增大平衡木偶前倾角度;若遥控器发来的信息内容为站立，则控制器14控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶保持直立;若遥控器发来的信息内容为左转，则控制器14控制左电机I使左腿模块抬起;若遥控器发来的信息内容为右转，则控制器14使右腿模块抬起，若遥控器发来的信息内容为加速，则控制器14控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶加速运动，若遥控器发来的信息内容为减速，则控制器14控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶减速运动，若遥控器发来的信息内容为自动行驶，则控制器14控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶进行左转、右转、前进、后退、站立；
步骤四:检测姿态传感器的值是否正常，若正常返回步骤二，若不正常，表明独轮车摔倒或故障，进行报警，并对左电机I和电机二20进行断电控制；
步骤五，检测姿态传感器的值是否正常，若正常返回步骤一，若不正常，表明独轮车摔倒，进行报警;返回步骤五。
[0016]本发明的木偶本体24上还可以带有手臂，手，头;主要是起到装饰作用。
【主权项】
1.一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶，其特征在于包括木偶本体(24)、前后倾模块、木偶的腿脚模块、电控模块。2.根据权利要求1所述的一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶，其特征在于:所述的木偶的腿脚模块包括左腿模块、右腿模块、支架一 (21)、支架二( 11)、支架三(25 )组成，支架一 (21)与支架二(11)和支架三(25)固定连接，所述的左腿模块由左电机(1)、丝杆(2)、滑块(3)、铰支一 (4)、铰支二 (7)、连杆一(5)、上限位传感器(22)、下限位传感器(23)、左腿外壳(6)组成，连杆一 (5)—端通过铰支二 (7)与支架(11)连接，连杆一 (5)另一端与滑块(3)铰接，滑块(3)安装在丝杆(2)上，丝杆(2)—端安装在左腿外壳(6)内，丝杆(2)另一端与左电机(I)的轴固定连接，上限位传感器(22)、下限位传感器(23)、左电机(I)固定安装在左腿外壳(6)内，左腿外壳(6)通过铰支一(4)安装在支架二(11)上，所述的右腿模块和左腿模块的结构相同。3.根据权利要求1所述的一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶，其特征在于:所述前后倾模块由支座一(17)、支座二(19)、转动轴(18)、电机二 (20)组成，转动轴(18)与木偶本体(24)固定连接，转动轴(18)与电机二(14)的轴固定连接，转动轴(18)通过支座一(17)、支座二 (19)与支架(21)连接，电机二 (20)与支架一 (21)固定连接并与电控模块电连接。4.根据权利要求1所述的一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶，其特征在于:所述电控模块包括:控制器(14)、电池(13)、充电接口(12)、姿态传感器(15)、无线遥控模块(16);无线遥控模块(16)包括无线接收器和遥控器，所述的控制器(14)与姿态传感器(15)、上限位传感器(22)、下限位传感器(23)、左电机(1)、电机二 (20)、无线遥控模块(16)的无线接收器、电池(13)电连接并固定安装在木偶本体(24)上；充电接口(12)与电池(13)电连接并固定安装在木偶本体(24)上、所述的姿态传感器(15)包括陀螺仪和/或重力加速度传感器，所述遥控器包括无线发射器、屏幕、开机按键、关机按键、站立按键、自动行驶按键、前进按键、后退按键、左转按键、右转按键、加速按键和/或减速按键，所述按键为机械式、触摸式和/或触摸屏;所述无线接收器和无线发射器的无线信号为红外、超声波、蓝牙和/或射频。5.根据权利要求1所述的一种基于电动独轮车的腿平衡式平衡木偶，其特征在于:所述控制器(14)通过以下步骤实现控制功能: 步骤一，初始化检测及设置，包括检测上限位传感器(22)、下限位传感器(23)是否正常，检测姿态传感器(15)的值是否正常，并调整平衡木偶姿态直立，使独轮车平衡站立； 步骤二:等待遥控器发来的信息，处理遥控器发来的信息内容； 步骤三:若遥控器发来的信息内容为前进，则控制器(14)控制电机二 (20)使平衡木偶前倾;若遥控器发来的信息内容为后退，则控制器(14)控制电机二 (20)使平衡木偶后倾;若遥控器发来的信息内容为快速前进，则控制器(14)控制电机二(20)增大平衡木偶前倾角度;若遥控器发来的信息内容为站立，则控制器(14)控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶保持直立;若遥控器发来的信息内容为左转，则控制器(14)控制左电机(I)使左腿模块抬起;若遥控器发来的信息内容为右转，则控制器(14)使右腿模块抬起，若遥控器发来的信息内容为加速，则控制器(14)控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶加速运动，若遥控器发来的信息内容为减速，则控制器(14)控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶减速运动，若遥控器发来的信息内容为自动行驶，则控制器(14)控制左腿模块、右腿模块和前后倾模块使平衡木偶进行左转、右转、前进、后退、站立； 步骤四:检测姿态传感器的值是否正常，若正常返回步骤二，若不正常，表明独轮车摔倒或故障，进行报警，并对左电机(I)和电机二(20)进行断电控制； 步骤五，检测姿态传感器的值是否正常，若正常返回步骤一，若不正常，表明独轮车摔倒，进行报警;返回步骤五。
【文档编号】A63H3/36GK106054892SQ201610510056
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月3日
【发明人】段琳, 张彦会
【申请人】柳州惠林科技有限责任公司