平衡車轉(zhuǎn)向裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)涉及一種平衡車轉(zhuǎn)向裝置，內(nèi)部的承載裝置（11）中設(shè)光電傳感器（141），光電傳感器（141）包括光源、碼盤、檢測光柵以及光電檢測器件，碼盤設(shè)于光源、檢測光柵間光電檢測器件設(shè)于檢測光柵后；光電檢測器件（4）采集光變化信號并轉(zhuǎn)換為電信號；所述承載裝置（11）內(nèi)設(shè)處理模塊，所述處理模塊包括信號整形模塊、單片機(jī)，所述的信號整形模塊與光電檢測器件連接，處理電信號并傳遞給單片機(jī)。本實用新型專利技術(shù)具有非接觸性結(jié)構(gòu)，且原理構(gòu)造簡單、易于實現(xiàn)、機(jī)械平均壽命長，可靠性較高的優(yōu)點。另外光電部件輸出是數(shù)字量具有很好的一致性,適合批量生產(chǎn)的要求。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種轉(zhuǎn)向裝置，尤其涉及一種應(yīng)用在平衡車上的轉(zhuǎn)向裝置。
技術(shù)介紹
平衡車是一種電力驅(qū)動、具有自我平衡能力的個人用運輸載具，是都市用交通工具的一種，是一種前所未見的嶄新交通工具。應(yīng)用于個人交通、工作巡視、室內(nèi)場館、高爾夫球車，警察巡邏、會展巡邏、大型場館工作人員交通工具、旅游娛樂以及汽車搭載等多個方面。平衡車的運作原理主要是飛機(jī)平衡的原理，也就是車輛本身的自動平衡能力(電子自衡系統(tǒng))。以內(nèi)置的精密電子陀螺儀(Solid-State Gyroscopes)來判斷車身所處的姿勢狀態(tài)，透過精密且高速的中央微處理器計算出適當(dāng)?shù)闹噶詈螅?qū)動馬達(dá)來做到平衡的效果。然而，現(xiàn)有平衡車在轉(zhuǎn)向中，轉(zhuǎn)向裝置角度傳感器大都采用的是接觸式薄膜塑料電位器。由于電位器本身的構(gòu)造特點決定，長時間使用會有機(jī)械磨損耗和電介質(zhì)的損耗，導(dǎo)致需要經(jīng)常校正，影響產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)提供一種采用非接觸式的增量式傳感器來測量轉(zhuǎn)向角度的平衡轉(zhuǎn)向裝置，由于其本身非接觸結(jié)構(gòu)，可以避免機(jī)械磨損損耗。為達(dá)到上述目的，本技術(shù)采用的技術(shù)方案是一種平衡車轉(zhuǎn)向裝置，包括承載裝置和設(shè)于承載裝置上的的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于所述的承載裝置上設(shè)角度感應(yīng)裝置，所述角度感應(yīng)裝置包括光電傳感器以及與轉(zhuǎn)向裝置相連接的連接裝置；所述光電傳感器包括光源、碼盤、檢測光柵以及光電檢測器件，所述的碼盤設(shè)于光源、檢測光柵間，所述光電檢測器件設(shè)于檢測光柵后；所述光電檢測器件采集光變化信號并轉(zhuǎn)換為電信號；所述承載裝置內(nèi)設(shè)處理模塊，所述處理模塊包括信號整形模塊、單片機(jī)，所述的信號整形模塊與光電檢測器件連接，處理所述的電信號并傳遞給單片機(jī)。本技術(shù)的第一優(yōu)選方案在于，所述承載裝置內(nèi)設(shè)控制模塊，所述控制模塊與單片機(jī)連接，用于控制平衡車行進(jìn)。本技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢在于具有非接觸性結(jié)構(gòu)，且原理構(gòu)造簡單、易于實現(xiàn)、機(jī)械平均壽命長，可靠性較高的優(yōu)點。另外光電部件輸出是數(shù)字量具有很好的一致性，適合批量生產(chǎn)的要求。附圖說明圖1是本技術(shù)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本技術(shù)的光電傳感器的分解及信號流向圖。圖3是本技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊圖。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例和附圖對本技術(shù)做進(jìn)一步說明。參考圖1、圖2、圖3，一種平衡車轉(zhuǎn)向裝置，包括承載裝置11和設(shè)于承載裝置11上的的轉(zhuǎn)向裝置13，承載裝置11上設(shè)角度感應(yīng)裝置14，角度感應(yīng)裝置14包括光電傳感器141以及與轉(zhuǎn)向裝置13相連接的連接裝置142 ;光電傳感器141包括光源1、碼盤2、檢測光柵3以及光電檢測器件4，碼盤2設(shè)于光源1、檢測光柵3間光電檢測器件4設(shè)于檢測光柵3后；光電檢測器件4采集光變化信號并轉(zhuǎn)換為電信號；所述承載裝置11內(nèi)設(shè)處理模塊，所述處理模塊包括信號整形模塊5、單片機(jī)，所述的信號整形模塊5與光電檢測器件4連接，處理電信號并傳遞給單片機(jī)。承載裝置11內(nèi)設(shè)控制模塊，所述控制模塊與單片機(jī)連接，用于控制平衡車行進(jìn)。上述的平衡車轉(zhuǎn)向裝置可應(yīng)用于平衡車中，平衡車包括包括承載裝置11、安裝于承載裝置11上的行走裝置12與轉(zhuǎn)向裝置13，以及安裝在承載裝置內(nèi)的控制模塊。行走裝置12可以是單個輪體或多個輪體，分布方式可以為平行或相對設(shè)置等。本實施例中，行走裝置12為相對且同軸設(shè)置的兩個輪體。承載裝置11設(shè)置于相對設(shè)置的兩個輪體之間，用于在驅(qū)動裝置的帶動下承載使用者行走。連接碼盤2的軸通過連接裝置142和轉(zhuǎn)向裝置13的手柄連接在一起。通過平衡車在行走的過程中左右轉(zhuǎn)動平衡車手柄帶動光電傳感器141中的碼盤2的轉(zhuǎn)動，達(dá)到檢測角度的目的。碼盤2上刻有節(jié)距相等的輻射狀透光縫隙，相鄰兩個透光縫隙之間代表一個增量周期。檢測光柵3上刻有A、B兩組與碼盤2相對應(yīng)的透光縫隙，用以通過或阻擋光源和光電檢測器件4之間的光線。它們的節(jié)距和碼盤2上的節(jié)距相等，并且兩組透光縫隙錯開1/4節(jié)距，使得光電檢測器件4輸出的信號在相位上相差90°電度角采用正交光柵A B相輸出原理，光學(xué)部分采用檢測光柵3和光電傳感器件141實現(xiàn)光柵的位置的正交采集，因為A B相檢出脈沖有相位差，通過相位差可以判別其轉(zhuǎn)動的方向，再加上零點檢測電路。通過電路檢測A相脈沖的邊沿變化，比如下降沿時刻，正相轉(zhuǎn)動B=I為高電平，反相轉(zhuǎn)動B=O為低電平。通過單片機(jī)處理信號。能實現(xiàn)零點，方向，位移從而計算出相對于零點的偏向角度。在通過串行口輸出給承載裝置11內(nèi)部的控制模塊。具體的實施過程如下當(dāng)碼盤2隨著被測轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，檢測光柵3不動，光線透過碼盤2和檢測光柵3上的透過縫隙照射到光電檢測器件4上，光電檢測器件4就輸出兩組相位相差90電度角的近似于正弦波的電信號，光柵A B信號經(jīng)過信號整形模塊5處理后送給單片機(jī)進(jìn)行識別。零點通過信號整形模塊5中的GP1S22進(jìn)行識別。當(dāng)過零后認(rèn)為角度為O點的位置。然后根據(jù)AB相之間關(guān)系確認(rèn)移動的角度偏移量。再將得到的信息傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，進(jìn)行信號的處理。單片機(jī)對信息進(jìn)行解碼。并把處理好的角度信息通過異步串行口進(jìn)行輸出。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種平衡車轉(zhuǎn)向裝置，包括承載裝置和設(shè)于承載裝置上的的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：所述的承載裝置上設(shè)角度感應(yīng)裝置，所述角度感應(yīng)裝置包括光電傳感器以及與轉(zhuǎn)向裝置相連接的連接裝置；所述光電傳感器包括光源、碼盤、檢測光柵以及光電檢測器件，所述的碼盤設(shè)于光源、檢測光柵間，所述光電檢測器件設(shè)于檢測光柵后；所述光電檢測器件采集光變化信號并轉(zhuǎn)換為電信號；所述承載裝置內(nèi)設(shè)處理模塊，所述處理模塊包括信號整形模塊、單片機(jī)，所述的信號整形模塊與光電檢測器件連接，處理所述的電信號并傳遞給單片機(jī)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種平衡車轉(zhuǎn)向裝置，包括承載裝置和設(shè)于承載裝置上的的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于: 所述的承載裝置上設(shè)角度感應(yīng)裝置，所述角度感應(yīng)裝置包括光電傳感器以及與轉(zhuǎn)向裝置相連接的連接裝置； 所述光電傳感器包括光源、碼盤、檢測光柵以及光電檢測器件，所述的碼盤設(shè)于光源、檢測光柵間，所述光電檢測器件設(shè)于檢測光柵后；所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：應(yīng)放天，葉衛(wèi)富，
申請(專利權(quán))人：杭州億腦智能科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：