人機互動體感車的制作方法

本實用新型涉及一種平衡車，具體涉及一種人機互動體感車。

背景技術：

人機互動體感車，又叫電動平衡車、思維車，其運作原理主要是建立在一種被稱為“動態穩定”的基本原理上，利用車體內部的陀螺儀和加速度傳感器，來檢測車體姿態的變化，并利用伺服控制系統，精確地驅動電機進行相應的調整，以保持系統的平衡。

現有的人機互動體感車一般分為有操作桿和無操作桿這兩類，其中帶操作桿的人機互動體感車，其人機互動體感車的前進、后退及轉向均由操作桿來進行具體操作控制。而不帶操作桿的人機互動體感車，其人機互動體感車的前進、后退是由整個人機互動體感車的傾斜來控制，轉向則由使用者腳踏在腳踏平臺上，并通過兩個腳踏平臺之間相對旋轉角度差來進行控制實現。其中，不帶操作桿的兩輪人機互動體感車主要為專利CN201410262108.8所揭示的兩輪自平衡人機互動體感車為代表，該平衡車中的內蓋包括對稱設置的左內蓋與右內蓋，且左內蓋相對右內蓋轉動連接。

然，所述平衡車用于起支撐骨架作用的內蓋需包括左內蓋與右內蓋，結構相對復雜。

技術實現要素：

本實用新型是為了克服現有技術而提出的一種結構簡單的人機互動體感車。

為了實現上述目的，本實用新型提供一種人機互動體感車，其包括車體及設于車體上的兩個車輪，所述車輪在徑向方向上可繞車體轉動；其特征在于：所述車體進一步包括一支撐骨架、設置在該支撐骨架上的兩個腳踏裝置、用以感測所述兩個腳踏裝置相對所述支撐骨架的受力或傾斜度信息的第一位置傳感器、用以驅動所述車輪的驅動裝置以及用以根據所述受力或傾斜度信息控制所述驅動裝置驅動所述車輪移動或轉動的控制裝置，所述支撐骨架為一整體結構且與車輪轉動連接，所述車輪與車體之間設有車輪軸，所述車輪軸一端與車輪相連接，另一端連接有車輪軸固定板，所述車輪軸固定板與所述車體相固持。

作為本實用新型的進一步改進，所述車輪軸固定板垂直于車輪軸線方向。

作為本實用新型的進一步改進，所述人機互動體感車設有電源，所述驅動裝置設于所述車輪內，所述車輪軸內設有線纜，所述線纜延伸出所述車輪軸固定板用以與控制裝置和/或電源相連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述車體設有凹陷的用以收容固持所述車輪軸固定板的收容槽。

作為本實用新型的進一步改進，所述車輪軸固定板為矩形，所述收容槽為與所述車輪軸固定板相對應的矩形。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一位置傳感器為壓力傳感器。

作為本實用新型的進一步改進，所述控制裝置用以根據兩個腳踏裝置之間的受力信息差或傾斜度信息差驅動所述車輪移動或轉動。

作為本實用新型的進一步改進，所述同一腳踏裝置上設有用以感測同一腳掌不同部位傾斜度信息或壓力信息的兩個第一位置傳感器，所述控制裝置用以根據所述兩個第一位置傳感器的傾斜度差或壓力差驅動所述車輪移動或轉動。

作為本實用新型的進一步改進，所述腳踏裝置與支撐骨架之間為活動連接或固定連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述用以感測腳踏裝置上是否有使用者以控制車輪的啟停的第一位置傳感器與所述控制裝置相連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述腳踏裝置包括腳踏平臺以及位于腳踏平臺上方的腳墊，所述第一位置傳感器設置于所述腳踏平臺下方。

作為本實用新型的進一步改進，所述人機互動體感車進一步包括用以感測支撐骨架相對車輪的傾斜信息的第二位置傳感器。

作為本實用新型的進一步改進，所述第二位置傳感器包括陀螺儀、加速度傳感器和/或光電傳感器。

由于上述技術方案的運用，本實用新型具備以下優點：

本實用新型的人機互動體感車通過將所述車輪與所述車輪軸固定板23設置呈一整體結構，當需要將車輪安裝定位于所述車體時，僅需要將所述該整體結構固持到所述車體上即可，無需將車輪軸21插接至支撐骨架內，再于支撐骨架內部進行復雜的組裝定位。方便組裝，提高各部件的模塊化程度。

附圖說明

圖1為本實用新型人機互動體感車的立體組合圖。

圖2為本實用新型人機互動體感車的立體結構分解圖。

圖3為本實用新型人機互動體感車車輪與模塊化插接口的立體組合圖。

圖4為圖3中的立體分解圖。

圖5為本實用新型人機互動體感車車輪與另一實施方式的模塊化插接口的立體組合圖。

圖6為本實用新型人機互動體感車車體的部分立體結構分解圖。

圖7為圖6中進一步的部分立體結構分解圖。

圖8為圖7中進一步的部分立體結構分解圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用以限定本實用新型。

請參閱圖1至圖8所示，為本實用新型人機互動體感車100的結構示意圖，其包括車體10及設于車體10上的兩個車輪20，所述車輪20在徑向方向上可繞車體10轉動；所述車體10進一步包括一支撐骨架11、設置在該支撐骨架11上的兩個腳踏裝置12、第一位置傳感器(未圖示)、控制裝置15以及用以驅動所述車輪20的驅動裝置(未圖示)，所述支撐骨架11為一整體結構且與車輪20轉動連接，所述第一位置傳感器用以感測所述兩個腳踏裝置12相對所述支撐骨架11的受力信息或傾斜度信息，所述控制裝置15根據所述受力信息或傾斜度信息，控制所述驅動裝置驅動所述車輪20移動或轉動，所述支撐骨架11內設有沿車輪20軸向延伸的電源16。所述整體結構是指相對于現有技術中設置可相互轉動的左內蓋與右內蓋而言，所述支撐骨架11為整體性的結構，在不同實施方式中，所述整體結構可以是分體組裝而成或一體成型。如此設置，由于人機互動體感車100的支撐骨架11大致沿車輪20軸向的方向延伸，從而用以連接左右兩側車輪20并具備一定強度，本實用新型所述電源16可沿車輪20軸向穿插收容于所述支撐骨架11內，如此，相較于現有技術中同樣體積的呈塊狀的電源，本實用新型可更有效地利用支撐骨架11內的收容空間，可允許所述支撐骨架11在車體10前后及上下方向上具有更小的尺寸，從而縮小車體10的整體尺寸，節省支撐骨架11的用料成本；另一方面，可使所述人機互動體感車100更小型化，更方便攜帶。

所述電源16在車體10前后和/或上下方向上的尺寸小于車輪20直徑。如此設置，所述車體10在前后和/或上下方向上具有較小的尺寸，更節省用料成本且更便攜。

所述電源16為沿車輪20軸向延伸的圓筒狀。即，所述電源16沿車輪20軸向的橫截面積為圓形，如此設置，相較于相同體積的其他形狀電源，本實用新型可允許所述支撐骨架11具有更小的表面積，從而更節省用料成本且允許車體10更小型化。在其他實施方式中，所述電源16沿車輪20軸向的橫截面也可以是矩形、其他多邊形、橢圓或其他不規則形狀。

所述電源16包括細長型電池組160，所述細長型電池組160包括若干并列捆綁式的細長型電池161。如此設置，可制造細長型電池161后進行捆綁后制成所述電源16，無需特別定制單個大尺寸規格的電池，便于制造；且當發生個別損壞時，可按需對所述個別細長型電池161進行單獨更換，從而延長所述電源16整體的使用壽命，且節約維修成本。

所述電源16包括若干前后相接的所述細長型電池組160。如此設置，可利用現有規格中已有的細長型電池161進行前后拼接及捆綁，無需特別定制特殊尺寸規格的電池，便于制造。

所述電源16包括包覆于所述細長型電池組160外側的電池外殼17。如此設置，可使所述電池外殼17可將所述若干細長型電池161穩定地集合在一起，不易散落。

所述電池外殼17包括若干用以分別定位所述細長型電池161的定位支架176。如此設置，所述定位支架176可以使所述細長型電池161一一定位，從而保證與相鄰細長型電池161之間穩定的電性連接。

所述電源16包括三組前后相接的細長型電池組160，所述電池外殼17包括用以包覆兩端細長型電池組160的兩側端部171及位于兩側端部171之間用以包覆中部細長型電池組160的中端部175，所述中端部175內設有所述定位支架176。如此設置，所述電池外殼17與所述細長型電池組160分三段式定位和連接，可便于組裝且可保證所有細長型電池161之間穩定的電性連接。

所述電池外殼17側端部171設有用以收容細長型電池組160的空筒部172以及包覆于空筒部172外側并面向對應車輪20方向的側端壁173，所述空筒部172內設置有定位支架174。如此設置，所述細長型電池161一一套接于定位支架174后，再側向套接于電池外殼17側端部171所述空筒部172內，便于組裝定位。

所述電源16包括凸伸出所述電池外殼17用以電性對接控制裝置15的電池接口177。如此設置，所述電池接口177可向外與控制裝置15對接，使所述電源16呈模塊化設置，方便后續的組裝。

所述電源16兩端分別設有用以控制對應車輪20的控制裝置15，所述電源16兩端均設有凸伸出電池外殼17用以電性對接所述兩控制裝置15的電池接口177。如此設置，所述兩控制裝置15可用以分別控制兩側車輪20，具有較好的模塊化結構，相較于僅設置一個控制裝置15，本方案避免了復雜的線路穿梭于兩車輪20之間，由于電線線纜等線路容易發生相互之間的糾結，且易受到磨損以至于出現斷路、短路等不良情況，本方案模塊化的插接可提高車體10內各部件電性連接的安全穩定性。

所述電源16的端部設置有電池保護板178，所述電池接口177設置于所述電池保護板178上。

所述支撐骨架11在車體10前后和/或上下方向上的尺寸均小于車輪20直徑。如此設置，所述支撐骨架11與所述電源16形狀相對應，可用以配套收容所述電源16，從而縮小車體10的整體尺寸，節省支撐骨架11的用料成本；另一方面，可使所述人機互動體感車100更小型化，更方便攜帶。所述控制裝置15位于所述支撐骨架11內。如此設置，所述控制裝置15及電源16均設于所述支撐骨架11內，可簡化車體10結構，使車體10內各部件結構更集中穩固。

所述控制裝置15設有用以與所述電源16對接的電池對接部152。如此設置，可使所述控制裝置15呈模塊化，方便控制裝置15與電源16之間的電性對接，避免了較復雜的線路穿梭，提高車體10內各部件電性連接的安全穩定性。

在本實施方式中，所述控制裝置15為主控制電路板，所述主控制電路板的形狀可以設置為多種形狀，如方形，矩形，環形，橢圓形等，該控制電路板的形狀并不被限定。

所述支撐骨架11為沿車輪20軸向延伸的管狀。如此設置，所述管狀的支撐骨架11結構更簡單，制造更方便，且在沿車輪20軸向的方向上具有較高的抗彎折強度，從而簡化車體10結構，更便于攜帶。具體的，在本實施方式中，所述支撐骨架11為圓管狀。如此設置，所述支撐骨架11外側較為光滑平整，在用戶使用過程中，相較于具有突出楞部的支撐骨架11不易對用戶造成碰擦傷；另一方面，相較于具有相同表面積的支撐骨架11，所述圓管狀的支撐骨架11具有最大收容空間用以收容電源16和/或控制裝置15，從而有利于車體10小型化趨勢，節省用料成本，攜帶更方便。當然，在本實用新型其他實施方式中，所述支撐骨架11也可以是方管狀、其他多邊形管狀、橢圓管狀或其他規則或不規則管狀。

所述管狀支撐骨架11側端固持有用以定位所述控制裝置15的主控制板固定座18。如此設置，所述主控制板固定座18能夠較好的保護定位所述控制裝置15，且所述主控制板固定座18可設置成不同于管狀支撐骨架11的結構以方便與其他部件對接，從而使管狀支撐骨架11兩端無需在制造時在兩端特意設置成不同結構，從而簡化管狀支撐骨架11的制造成型。

所述人機互動體感車100還設有用以連接車輪20的電機固定座3，所述電機固定座3與所述主控制板固定座18相固持。如此設置，所述車輪20可安裝定位于所述電機固定座3上后通過所述電機固定座3與主控制板固定座18相固持，從而便于所述人機互動體感車100各組件間的模塊化安裝，簡化安裝步驟。

所述車輪20與車體10之間設有模塊化接插口26。如此設置，所述車輪20通過所述模塊化接插口26與所述車體10對接，利于所述人機互動體感車100各組件間的模塊化安裝，簡化安裝步驟，避免了復雜的線路穿梭，提高車體10與車輪20電性連接的安全穩定性。

所述模塊化接插口26包括用以對接所述控制裝置15的接插件25。如此設置，所述模塊化接插口26可與所述控制裝置15對接，從而實現控制裝置15對車輪20的控制，簡化了控制裝置15與車輪20之間復雜的線路穿梭，提高控制裝置15與車輪20之間的電性連接安全穩定性。

所述用以對接所述控制裝置15的接插件25為沿車體10上下方向延伸的框口251。如此設置，用以對接所述控制裝置15的接插件25與控制裝置15之間在上下方向上具有較長的接觸長度，當車體10受到上下方向的作用力時，所述用以對接所述控制裝置15的接插件25不易與所述控制裝置15發生脫離。

當然，如圖5所示，所述用以對接所述控制裝置15的接插件25的框口251的設置方式不僅限為與沿車體10上下方向延伸，在其他實施方式中，所述用以對接所述控制裝置15的接插件25’也可為沿車體10前后方向延伸的框口251。如此設置，用以對接所述控制裝置15的接插件25與控制裝置15之間在前后方向上具有較長的接觸長度。

所述接插件25外側包覆有接插件固定座24。如此設置，所述接插件固定座24可有效保護所述接插件25內部結構，防止受到碰撞損壞。

所述人機互動體感車100還設有用以安裝定位車輪20的所述電機固定座3，所述接插件固定座24收容固持于所述電機固定座3內。如此設置，簡化車體10結構，提高模塊化程度，便于安裝。

所述車輪20凸伸有車輪軸21，所述車輪軸21一端連接所述車輪20另一端連接有車輪軸固定板23，所述車輪軸固定板23收容固持于所述電機固定座3內。如此設置，所述車輪軸21通過所述車輪軸固定板23固持于所示電機固定座3內，使所述車輪20與所述電機固定座3呈一體化設置，進一步簡化車體10結構，提高模塊化程度，便于安裝。

所述車輪軸21與接插件固定座24之間設有密封圈22。如此，所述可提高所述車輪軸21與接插件固定座24之間的密閉性。

所述車輪軸固定板23與所述接插件固定座24相固持。如此設置，提高所述電機固定座3內結構的固持力和穩定性。

所述驅動裝置位于所述車輪20內，所述車輪軸21內設有用以傳輸電源16的線纜211，所述線纜211與所述接插件25相連接。如此設置，所述線纜211可較好的電性連接電源16和控制裝置15，且所述車輪軸21的線纜211可保持恒定狀態不發生隨車輪20的轉動，避免線纜211在旋轉過程中發生纏繞等意外情況。

所述接插件25設有D型框口251以及凸伸于所述框口251內的接插端子252。如此設置所述控制裝置15可穩固插接于所述D型框口251內與所述接插端子252電性對接。

所述車輪20與車體10之間設置有車輪軸21，所述車輪軸21一端與車輪20相連接，另一端連接有車輪軸固定板23，所述車輪軸固定板23與所述車體10相固持。如此設置，使所述車輪20與所述車輪軸固定板23呈一整體結構，當需要將車輪20安裝定位于所述車體10時，僅需要將所述該整體結構固持到所述車體10上即可，無需將車輪軸21插接至支撐骨架11內，再于支撐骨架11內部進行復雜的組裝定位。方便組裝，提高各部件的模塊化程度。

所述車輪軸固定板23垂直于車輪20軸線方向。如此設置，所述車輪軸固定板23在受到車體10前后方向和/或上下方向的作用力時不易發生偏斜，提高所述車輪軸固定板23與車體10之間的固持穩定性。

所述人機互動體感車100設有電源16，所述驅動裝置設于所述車輪20內，所述車輪軸21內設有線纜211，所述線纜211延伸出所述車輪軸固定板23用以與控制裝置15和/或電源16相連接。如此設置，所述車輪20內的驅動裝置可通過穿過所述車輪軸固定板23的線纜211與所述控制裝置15和/或電源16相連接。

所述車體10設有凹陷的用以收容固持所述車輪軸固定板23的收容槽31。如此設置，所述車輪軸固定板23可收容定位于所述收容槽31內，從而提高所述車體10外部表面的平整性。

所述車輪軸固定板23為矩形，所述收容槽31為與所述車輪軸固定板23相對應的矩形。如此設置，所述收容槽31可插接定位所述車輪軸固定板23，防止所述車輪軸固定板23發生移動或轉動。

當然，所述車輪軸固定板的形狀也可以設置為多種形狀，如方形，環形，橢圓形等，該車輪軸固定板的形狀并不被限定。

所述支撐骨架11為沿車輪20軸向延伸的管狀，所述腳踏裝置12包括位于所述管狀支撐骨架11上的腳踏平臺121。如此設置，所述腳踏平臺121可供使用者平穩踩踏，避免使用者直接踩踏于所述管狀支撐骨架11上造成踩踏不穩等情況，從而避免滑倒等意外情況。

在車體10前后方向上所述腳踏平臺121寬于所述支撐骨架11的寬度。如此設置，所述車體10體積更小，節省用料成本，且便于使用者攜帶，所述腳踏裝置12可供使用者平穩踩踏，避免使用者于所述管狀支撐骨架11上的踩踏面積過小，造成踩踏不穩等情況。

所述腳踏平臺121下方設有自下而上凹陷用以部分收容所述支撐骨架11的安裝缺口124。如此設置，所述支撐骨架11可部分收容于所述安裝缺口124內，縮小車體10高度，提高使用者站立穩定性，另一方面，也可從而提高車體10整體的結構穩定性。

所述腳踏平臺121一側設有用以覆蓋于車輪20上方的車輪蓋123。如此設置，所述車輪蓋123能夠防止使用者在踩踏所述腳踏平臺121時失誤踩到車輪20上，從而避免滑倒等意外情況；且結構簡單，組裝方便。

所述第一位置傳感器設于所述腳踏裝置12下方。如此設置，所述第一位置傳感器能夠通過腳踏裝置12受到的壓力信息或傾斜度信息，并將感測到的信息傳送到控制裝置15。

所述控制裝置15的兩端分別設置有外部對接部151和電池對接部152，所述支撐骨架內設有電源16，所述控制裝置15通過所述電池對接部152與所述電源16連接，通過外部連接部151與驅動裝置和/或第一位置傳感器相連接。

所述控制裝置15為兩個并位于電源16左右兩側，所述控制裝置15用以分別與不同車輪的驅動裝置相連接。

所述支撐骨架11與車輪20之間設有接插件25，所述接插件25包括用以插接所述控制裝置15外部對接部151的框口251與接插端子252。如此設置，所述外部對接部151可直接插接于所述接插件25的框口251內，結構簡單，組裝方便，避免了設置不必要的線纜211線路，提高安全穩定性。

所述電源16連接有電池接口177，所述電池對接部152與所述電池接口177相插接。如此設置，所述控制裝置15可直接插接于所述電池接口177內，結構簡單，組裝方便，避免了設置不必要的線纜211線路，提高安全穩定性。

所述外部對接部151與電池對接部152相垂直設置。如此設置，當兩側都對接相應部件后，所述垂直結構可以提高所述控制裝置15的整體結構穩定性，避免控制裝置15在插接過程中發生偏斜。

所述腳踏裝置12與支撐骨架11之間為活動連接或固定連接。如此設置，當活動連接時，所述第一位置傳感器可用以感測所述腳踏裝置12的傾斜度信息；當固定連接時，所述第一位置傳感器可用以感測所述腳踏裝置12上的壓力信息。

所述第一位置傳感器為壓力傳感器。如此設置，第一位置傳感器可用以感測腳踏裝置12上的壓力信息。

所述第一位置傳感器用以感測所述腳踏裝置12傾斜度變化信息。對此，所述第一位置傳感器可以為陀螺儀等用以感測傾斜度變化的傳感器。

所述控制裝置15用以根據兩個腳踏裝置12之間的受力信息差或傾斜度信息差控制驅動所述車輪20移動或轉動，實現轉向。如此設置，當兩個腳踏裝置12受力信息相同或傾斜度信息相同時，兩車輪20移動速度相同，當兩個腳踏裝置12受力信息不同或傾斜度信息信息不同時，其中一側車輪20的移動速度大于另一側車輪20的移動速度，或者兩側車輪20移動方向相反，從而實現轉向。

所述同一腳踏裝置12上設有用以感測同一腳掌不同部位傾斜度信息或壓力信息的兩個第一位置傳感器，所述控制裝置15用以根據所述兩個第一位置傳感器的傾斜度差或壓力差驅動所述車輪20移動或轉動。如此設置，當兩個腳踏裝置12受力信息差相同或傾斜度信息差相同時，兩車輪20移動速度相同，當兩個腳踏裝置12受力信息差不同或傾斜度信息差不同時，其中一側車輪20的移動速度大于另一側車輪20的移動速度，或者兩側車輪20移動方向相反，從而實現轉向。

所述第一位置傳感器用以感測腳踏裝置12上是否有使用者，以控制車輪20的啟停。如此設置，無需單獨設置一個感應開關，從而簡化車體10結構。當然，在其他實施方式中，也可以單獨設置感應開關。

所述驅動裝置可以設置于車輪20內，如此可利用車輪20的既有體積來內設所述驅動裝置，空間利用率高；在其他實施方式中，所述驅動裝置還可以設置于支撐骨架11內。如此設置，可應用在車輪20相對較小的情況下。

所述腳踏裝置12包括腳踏平臺121以及位于腳踏平臺121上方的腳墊122，所述第一位置傳感器設置于所述腳踏平臺121下方。如此設置，使用者可踩踏于所述腳墊122上，滿足特定的防滑或者提高踩踏舒適性的需求。

所述人機互動體感車100進一步包括一第二位置傳感器(未圖示)，用以感測支撐骨架11相對車輪20的傾斜信息。如此設置，當使用者及支撐骨架11整體往前傾的時候，所述第二位置傳感器感測到傾斜，就會發出信號給控制裝置15，所述控制裝置15控制驅動車輪20向前運動，使得整體具有向后傾斜的力，起到平衡的作用。具體的，所述第二位置傳感器包括陀螺儀、加速度傳感器和/或光電傳感器。

綜上所述，本實用新型的人機互動體感車100，在兩個車輪20僅包括一個起支撐作用的管狀支撐骨架11，而腳踏裝置12獨立設置在支撐骨架11上，而不需要兩個相互轉動連接的機構用來分別設置腳踏裝置12，對比市面上現有平衡車或扭扭車，結構簡單，車體10為一體式，可擴展性強，減化方向桿或車身分開轉動結構，車身更堅固。

雖然本實用新型已由較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟知此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，可作些許的更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍當視權利要求書所要求保護的范圍為準。