[發明專利]一種自平衡獨輪運動機構

在審

• 申請號: 201810246163.6
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108298001A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 王石晶;孫雷;劉毅
• 申請（專利權）人: 中山華粹智能裝備有限公司
• 主分類號: B62K11/00
• 分類號: B62K11/00;B62M7/12;B60L15/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 肖軍

1.一種自平衡獨輪運動機構，其特征在于包括：

行走輪，所述行走輪沿軸向設置有貫穿行走輪的安裝讓位；

支架，所述支架繞行走輪的軸向設置有若干支撐滾輪并通過支撐滾輪抵接行走輪，所述支撐滾輪與行走輪之間設置有限位結構，所述支架通過限位結構作用而穩固地穿設于安裝讓位內并可繞行走輪軸向轉動；

第一驅動電機，所述第一驅動電機安裝于支架上并傳動連接行走輪；

慣性輪，所述慣性輪的軸向水平并垂直于行走輪的軸向設置；

第二驅動電機，所述第二驅動電機傳動連接慣性輪；

控制電路板，所述控制電路板安裝于支架上，其電性連接有姿態檢測裝置和第二驅動電機，所述姿態檢測裝置用于檢測行走輪于行走輪軸向的平衡狀態，在非平衡狀態可通過控制電路板控制慣性輪順時針或逆時針轉動和停止轉動而平衡側翻力矩。

2.如權利要求1所述的一種自平衡獨輪運動機構，其特征在于，所述行走輪的兩側對稱設置有繞軸向圓周分布的滑軌，所述滑軌為尺寸與支撐滾輪適配的內凹的軌道，所述支架包括對稱設置于行走輪兩側的第一支架、第二支架和支撐板，若干所述的支撐滾輪對應滑軌而對稱安裝于第一支架和第二支架上，所述支撐板穿設于安裝讓位內并固定第一支架和第二支架，在所述行走輪繞軸向滾動時，所述第一支架和第二支架可通過支撐滾輪與滑軌的配合而繞行走輪軸向轉動，并帶動支撐板于安裝讓位內繞行走輪軸向轉動。

3.如權利要求2所述的一種自平衡獨輪運動機構，其特征在于，所述慣性輪和第二驅動電機安裝于支撐板上。

4.如權利要求2所述的一種自平衡獨輪運動機構，其特征在于，所述行走輪為圓環形結構，其內圈形成安裝讓位，所述第一驅動電機傳動連接行走輪的內圈壁。

5.如權利要求1所述的一種自平衡獨輪運動機構，其特征在于，所述姿態檢測裝置為陀螺儀，在陀螺儀檢測到行走輪向一側產生傾角時，通過控制電路板控制慣性輪轉動而產生沖量，以此平衡行走輪的側翻力矩并使之回到平衡位置。

6.如權利要求1所述的一種自平衡獨輪運動機構，其特征在于，所述控制電路板上設置有線性二階調整器并通過所述線性二階調整器控制第二驅動電機工作。

7.如權利要求1所述的一種自平衡獨輪運動機構，其特征在于，所述行走輪為圓環形結構，其內圈形成安裝讓位，若干所述的支撐滾輪對應該內圈而同圓周地安裝于支架上，所述支撐滾輪對應行走輪的內圈設置有卡合凹位或所述行走輪的內圈上對應支撐滾輪內凹設置有導軌，所述支架通過支撐滾輪支撐并通過卡合凹位或導軌限位而穩固地安裝于安裝讓位內。

8.如權利要求1所述的一種自平衡獨輪運動機構，其特征在于，所述第一驅動電機傳動連接于行走輪的側面。

9.如權利要求1至8任一權利要求所述的一種自平衡獨輪運動機構，其特征在于，在行走輪豎直擺置時，所述行走輪、支架、支撐滾輪、第一驅動電機、慣性輪和第二驅動電機的整體重心位于行走輪的豎直平分面內。

10.如權利要求1至8任一權利要求所述的一種自平衡獨輪運動機構，其特征在于，所述支架上還設置有電源組件，所述電源組件電性連接第一驅動電機、第二驅動電機和控制電路板，以提供工作電源。