一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛，屬于自平衡車輛領(lǐng)域。它包括轉(zhuǎn)軸、分別穿過軸承A和軸承B裝設(shè)于轉(zhuǎn)軸兩端的車輪A和車輪B、設(shè)置于轉(zhuǎn)軸上的承載板，其中車輪A與車輪B相對于轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速可獨立控制，此外，還包括電源與控制系統(tǒng)，關(guān)于轉(zhuǎn)軸對稱的平衡切換機構(gòu)A和平衡切換結(jié)構(gòu)B。平衡切換機構(gòu)A和平衡切換結(jié)構(gòu)B結(jié)構(gòu)完全相同，均包括平衡機構(gòu)本體、裝設(shè)于平衡機構(gòu)本體內(nèi)部的電磁鐵和萬向輪；電磁鐵內(nèi)部還裝設(shè)于抗壓螺旋彈簧，改變電磁鐵內(nèi)部電流的大小，可以改變?nèi)f向輪距離地面的高度。本發(fā)明專利技術(shù)是一種基于人工智能識別車輛啟動或剎車過程、能夠有效實現(xiàn)動態(tài)平衡與靜態(tài)平衡之間平滑過渡的自平衡車輛。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛
本專利技術(shù)主要涉及自平衡車輛領(lǐng)域，特指一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛。
技術(shù)介紹
自平衡車輛作為一種獨特的代步工具已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)技術(shù)的自平衡車輛屬于兩點支撐，即僅通過兩個車輪支撐車體，因此只能實現(xiàn)動態(tài)平衡，而在靜態(tài)下是不穩(wěn)的。現(xiàn)有技術(shù)中，專利20141033285.9給出了自平衡車輛及其安全控制方法，使得當(dāng)車輛靜止時兩個車輪與安全裝置中的著地滾輪組成了三點支撐結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)了自平衡車輪的靜態(tài)平衡。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的動態(tài)平衡與靜態(tài)平衡平滑過渡，即動態(tài)平衡與靜態(tài)平衡的變化是突然的，這將導(dǎo)致自平衡成立啟動或剎車時仍然會跌倒。因此，設(shè)計一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛具有十分重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)需解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種基于人工智能識別車輛啟動或剎車過程、能夠有效實現(xiàn)動態(tài)平衡與靜態(tài)平衡之間平滑過渡、穩(wěn)定性更高的自平衡車輛。為了解決上述問題，本專利技術(shù)提出的解決方案為：一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛，它包括轉(zhuǎn)軸、分別穿過軸承A和軸承B裝設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸兩端的車輪A和車輪B、設(shè)置于所述轉(zhuǎn)軸上的承載板，其中車輪A與車輪B相對于所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速可獨立控制，此外，還包括電源與控制系統(tǒng)。所述一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛還包括裝設(shè)于所述承載板中部，關(guān)于所述轉(zhuǎn)軸對稱的平衡切換機構(gòu)A和平衡切換結(jié)構(gòu)B；所述平衡切換機構(gòu)A和平衡切換結(jié)構(gòu)B結(jié)構(gòu)完全相同，均包括平衡機構(gòu)本體、裝設(shè)于所述平衡機構(gòu)本體內(nèi)部的電磁鐵和萬向輪；所述電磁鐵內(nèi)部還裝設(shè)于抗壓螺旋彈簧，改變所述電磁鐵內(nèi)部電流的大小，可以改變所述萬向輪距離地面的高度。所述電源與控制系統(tǒng)控制所述電磁鐵的工作狀態(tài)，即所述電磁鐵通電時所述萬向輪最低點明顯高于所述車輪A或車輪B的最低點；所述電磁鐵斷電時所述萬向輪最低點明顯低于所述車輪A或車輪B的最低點；所述電磁鐵在某個特定電流時，所述萬向輪最低點與地面平齊。所述車輪A或車輪B轉(zhuǎn)動時，所述萬向輪可沿地面滾動。所述承載板底部設(shè)有所述車輪A和車輪B的轉(zhuǎn)速傳感器，所述電源與控制系統(tǒng)根據(jù)所述傳送傳感器接受的信號控制所述電磁鐵中電流的大小，即車速與電流滿足增函數(shù)關(guān)系。所述平衡結(jié)構(gòu)主體為空心圓筒體。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：本專利技術(shù)的一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛能夠根據(jù)車輪的轉(zhuǎn)速判斷車輛的行駛狀態(tài)，尤其是能夠識別車輪啟動過程和剎車過程，從而使得車輛由動態(tài)的“兩點”平衡向著“四點平衡”的趨勢改變。由此可知，本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單合理、能夠智能識別操作者的行駛目的、且能夠有效實現(xiàn)動態(tài)平衡與靜態(tài)平衡之間的平滑過渡、增加了車輛的平衡性。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛俯視結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2是本專利技術(shù)的一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛主視結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖中，1—車輪A；2—車輪B；3—轉(zhuǎn)軸；4—軸承A；5—軸承B；6—平衡切換機構(gòu)A；61—平衡機構(gòu)本體；62—電磁鐵；63—萬向輪；7—平衡切換機構(gòu)B；8—承載板；9—電源與控制系統(tǒng)。具體實施方式以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1、圖2所示，本專利技術(shù)的一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛，包括轉(zhuǎn)軸3、分別穿過軸承A4和軸承B5裝設(shè)于轉(zhuǎn)軸3兩端的車輪A1和車輪B2、設(shè)置于轉(zhuǎn)軸3上的承載板8，其中車輪A1與車輪B2相對于轉(zhuǎn)軸3的轉(zhuǎn)速可獨立控制，此外，還包括電源與控制系統(tǒng)9。參見圖1、圖2所示，一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛還包括裝設(shè)于承載板8中部，關(guān)于轉(zhuǎn)軸3對稱的平衡切換機構(gòu)A6和平衡切換結(jié)構(gòu)B7；平衡切換機構(gòu)A6和平衡切換結(jié)構(gòu)B7結(jié)構(gòu)完全相同，均包括平衡機構(gòu)本體61、裝設(shè)于平衡機構(gòu)本體61內(nèi)部的電磁鐵62和萬向輪63；電磁鐵62內(nèi)部還裝設(shè)于抗壓螺旋彈簧，改變電磁鐵62內(nèi)部電流的大小，可以改變?nèi)f向輪63距離地面的高度。參見圖1、圖2所示，電源與控制系統(tǒng)9控制電磁鐵62的工作狀態(tài)，即電磁鐵62通電時萬向輪63最低點明顯高于車輪A1或車輪B2的最低點；電磁鐵62斷電時萬向輪63最低點明顯低于車輪A1或車輪B2的最低點；電磁鐵62在某個特定電流時，萬向輪63最低點與地面平齊。參見圖1、圖2所示，車輪A1或車輪B2轉(zhuǎn)動時，萬向輪63可沿地面滾動。參見圖1、圖2所示，承載板8底部設(shè)有車輪A1和車輪B2的轉(zhuǎn)速傳感器，電源與控制系統(tǒng)9根據(jù)傳送傳感器接受的信號控制電磁鐵62中電流的大小，即車速與電流滿足增函數(shù)關(guān)系。參見圖1、圖2所示，平衡結(jié)構(gòu)主體61為空心圓筒體；承載板8底部還裝設(shè)有角度傳感器，用于檢測承載板8相對于水平面的傾斜角度。當(dāng)承載板8傾斜角度大于某個設(shè)定值時，比如前傾過大時，平衡切換機構(gòu)A6中的電流變小，從而萬向輪63與地面之間的距離變小。進(jìn)一步地，承載板8底部可裝設(shè)有語音識別系統(tǒng)，能夠識別簡單的語音詞，比如“剎車”和“啟動”，當(dāng)操作者通過語音發(fā)出“剎車”信號時，平衡切換機構(gòu)A6和平衡切換結(jié)構(gòu)B7中的萬向輪63距離地面之間的距離自動向著“四點共面”的趨勢調(diào)節(jié)，這里的“四點共面”指的是車輪A1、車輪B2、以及兩個萬向輪63的最低點。進(jìn)一步地，承載板8上表面還可以裝設(shè)“剎車”按鈕，操作者通過用腳接觸或壓縮本按鈕，平衡切換機構(gòu)A6和平衡切換結(jié)構(gòu)B7中的萬向輪63距離地面之間的距離自動向著“四點共面”的趨勢調(diào)節(jié)。在車輛剛啟動的瞬間，或者兩車輪轉(zhuǎn)速同時小于某個設(shè)定值時，平衡切換機構(gòu)A6和平衡切換結(jié)構(gòu)B7中的萬向輪63距離地面之間的距離自動向著“四點共面”的趨勢調(diào)節(jié)；隨著兩個車輪轉(zhuǎn)速的增加，平衡切換機構(gòu)A6和平衡切換結(jié)構(gòu)B7中的萬向輪63距離地面之間的距離也隨之增加，但小于某個設(shè)定值。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛，包括轉(zhuǎn)軸(3)、分別穿過軸承A(4)和軸承B(5)裝設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸(3)兩端的車輪A(1)和車輪B(2)、設(shè)置于所述轉(zhuǎn)軸(3)上的承載板(8)，其中車輪A(1)與車輪B(2)相對于所述轉(zhuǎn)軸(3)的轉(zhuǎn)速可獨立控制，此外，還包括電源與控制系統(tǒng)(9)；其特征在于：所述一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛還包括裝設(shè)于所述承載板(8)中部，關(guān)于所述轉(zhuǎn)軸(3)對稱的平衡切換機構(gòu)A(6)和平衡切換結(jié)構(gòu)B(7)；所述平衡切換機構(gòu)A(6)和平衡切換結(jié)構(gòu)B(7)結(jié)構(gòu)完全相同，均包括平衡機構(gòu)本體(61)、裝設(shè)于所述平衡機構(gòu)本體(61)內(nèi)部的電磁鐵(62)和萬向輪(63)；所述電磁鐵(62)內(nèi)部還裝設(shè)于抗壓螺旋彈簧，改變所述電磁鐵(62)內(nèi)部電流的大小，可以改變所述萬向輪(63)距離地面的高度。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛，包括轉(zhuǎn)軸(3)、分別穿過軸承A(4)和軸承B(5)裝設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸(3)兩端的車輪A(1)和車輪B(2)、設(shè)置于所述轉(zhuǎn)軸(3)上的承載板(8)，其中車輪A(1)與車輪B(2)相對于所述轉(zhuǎn)軸(3)的轉(zhuǎn)速可獨立控制，此外，還包括電源與控制系統(tǒng)(9)；其特征在于：所述一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛還包括裝設(shè)于所述承載板(8)中部，關(guān)于所述轉(zhuǎn)軸(3)對稱的平衡切換機構(gòu)A(6)和平衡切換結(jié)構(gòu)B(7)；所述平衡切換機構(gòu)A(6)和平衡切換結(jié)構(gòu)B(7)結(jié)構(gòu)完全相同，均包括平衡機構(gòu)本體(61)、裝設(shè)于所述平衡機構(gòu)本體(61)內(nèi)部的電磁鐵(62)和萬向輪(63)；所述電磁鐵(62)內(nèi)部還裝設(shè)于抗壓螺旋彈簧，改變所述電磁鐵(62)內(nèi)部電流的大小，可以改變所述萬向輪(63)距離地面的高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于人工智能平衡切換的自平衡車輛，其特征在于：所述電源與控制系統(tǒng)(9...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：班書昊，李曉艷，蔣學(xué)東，
申請(專利權(quán))人：常州大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32