一种穿戴式电动行走装置论文和设计-谢文彬

全文摘要

本实用新型公开一种穿戴式电动行走装置，包括能分别穿戴在双脚上的两个电动行走单体以及能控制电动行走单体运动的手持遥控器，电动行走单体包括一支撑面板，支撑面板上设有固定部件，支撑面板通过固定部件与人脚相固定，支撑面板底部设有行走部件、伺服电机、供电用的电源和控制伺服电机运行的控制器，手持遥控器通过无线通讯模块与控制器通讯连接，控制器接收手持遥控器发出的控制信号进而控制伺服电机的运行，伺服电机通过传动机构驱动行走部件行走。本实用新型其结构简单，使用方便操作无难度易上手，两电动行走单体分别穿戴在人体双脚上，通过手持遥控器控制能定速自动行走，无需轮滑鞋使用基础即可使用，且其使用安全性能优良不易摔倒。

主设计要求

1.一种穿戴式电动行走装置，其特征在于：包括能分别穿戴在人的双脚上的两个电动行走单体(1)以及能控制电动行走单体(1)运动的手持遥控器(2)，电动行走单体(1)包括一支撑面板(11)，支撑面板(11)上设有固定部件(111)，支撑面板(11)通过固定部件(111)与人脚相固定，支撑面板(11)底部设有行走部件(12)、伺服电机(13)、供电用的电源(14)和控制伺服电机(13)运行的控制器(15)，手持遥控器(2)通过无线通讯模块与控制器(15)通讯连接，控制器(15)接收手持遥控器(2)发出的控制信号进而控制伺服电机(13)的运行，伺服电机(13)通过传动机构(16)驱动行走部件(12)行走。

设计方案

2.根据权利要求1所述的穿戴式电动行走装置，其特征在于：所述传动机构(16)为齿轮链条传动机构。

3.根据权利要求2所述的穿戴式电动行走装置，其特征在于：所述行走部件(12)包括连接在支撑面板(11)底部的两前车轮(121)和两后车轮(122)，两前车轮(121)及两后车轮(122)分别通过连轴连接，且两前车轮(121)及两后车轮(122)均通过齿轮链条传动机构与伺服电机(13)传动连接而由伺服电机(13)驱动以实现四轮同步运动。

4.根据权利要求3所述的穿戴式电动行走装置，其特征在于：所述行走部件(12)还包括车轮座(123)，两前车轮(121)和两后车轮(122)分别通过车轮座(123)连接在支撑面板(11)底部，且在支撑面板(11)与车轮座(123)之间设有减震垫(124)。

5.根据权利要求4所述的穿戴式电动行走装置，其特征在于：所述齿轮链条传动机构中的齿轮均为尼龙齿轮以减小运行噪音。

6.根据权利要求1至5任一所述的穿戴式电动行走装置，其特征在于：所述支撑面板(11)前端底部设有与控制器(15)连接的车灯(17)。

7.根据权利要求1至5任一所述的穿戴式电动行走装置，其特征在于：所述固定部件(111)为绑带以实现快速穿脱及松紧调节。

8.根据权利要求7所述的穿戴式电动行走装置，其特征在于：两电动行走单体(1)的支撑面板(11)外形尺寸分别与人体左右脚相适配。

9.根据权利要求1至5任一所述的穿戴式电动行走装置，其特征在于：所述伺服电机(13)为低压交流伺服电机，支撑面板(11)为航空铝材质支撑面板，手持遥控器(2)为遥杆式手持遥控器。

10.根据权利要求1至5任一所述的穿戴式电动行走装置，其特征在于：所述电源(14)为聚合物锂电池，无线通讯模块为蓝牙通讯模块。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及行走装置技术领域，具体涉及一种穿戴式电动行走装置。

背景技术

电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等。市场上主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。但是现有的电动平衡车上手难度大，通过体感控制，其行走不易操作，且容易摔倒，使用安全性有待进一步提高。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种穿戴式电动行走装置，其结构简单，使用方便操作无难度易上手，两电动行走单体分别穿戴在人体双脚上，通过手持遥控器控制能定速自动行走，无需轮滑鞋使用基础即可使用，且其使用安全性能优良不易摔倒，特别适用于作为代步工具。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种穿戴式电动行走装置，包括能分别穿戴在人的双脚上的两个电动行走单体以及能控制电动行走单体运动的手持遥控器，电动行走单体包括一支撑面板，支撑面板上设有固定部件，支撑面板通过固定部件与人脚相固定，支撑面板底部设有行走部件、伺服电机、供电用的电源和控制伺服电机运行的控制器，手持遥控器通过无线通讯模块与控制器通讯连接，控制器接收手持遥控器发出的控制信号进而控制伺服电机的运行，伺服电机通过传动机构驱动行走部件行走。

进一步，所述传动机构为齿轮链条传动机构。

进一步，所述行走部件包括连接在支撑面板底部的两前车轮和两后车轮，两前车轮及两后车轮分别通过连轴连接，且两前车轮及两后车轮均通过齿轮链条传动机构与伺服电机传动连接而由伺服电机驱动以实现四轮同步运动。

进一步，所述行走部件还包括车轮座，两前车轮和两后车轮分别通过车轮座连接在支撑面板底部，且在支撑面板与车轮座之间设有减震垫。

进一步，所述齿轮链条传动机构中的齿轮均为尼龙齿轮以减轻重量、减小运行噪音。

进一步，所述支撑面板前端底部设有与控制器连接的车灯。

进一步，所述固定部件为绑带以实现快速穿脱及松紧调节。

进一步，两电动行走单体的支撑面板外形尺寸分别与人体左右脚相适配。

进一步，所述伺服电机为低压交流伺服电机，支撑面板为航空铝材质支撑面板，手持遥控器为遥杆式手持遥控器。

进一步，所述电源为聚合物锂电池，无线通讯模块为蓝牙通讯模块。

本实用新型所述的穿戴式电动行走装置，具有如下优点：

1、本实用新型的穿戴式电动行走装置因为是由两个分体式的电动行走单体构成的，两电动行走单体能分别穿戴在双脚上，因此在电动行走单体的行走部件上无需设计转向结构，一方面简化了电动行走单体结构有利于轻量化设计，转向可像使用轮滑鞋一样通过双脚运动来实现，另一方便，由于是采用两分体式的电动行走单体，因此在使用时，可以挪动双脚来协助保持人体平衡，且即使发生意外需要紧急刹车时，双脚能前后弓步迈开或者往前小跑几步，很好地帮助人体保持平衡，大大降低了摔倒的可能性。

2、初始未移动手持遥控器的遥杆时，伺服电机将保持锁死不动状态，使得前车轮与后车轮均不能动，人双脚可以很方便快捷安全地站在两支撑面板上并通过绑带固定好，穿戴过程就如同在平地穿鞋一样安全快捷方便。

3、穿好之后通过前后移动手持遥控器上的遥杆来控制伺服电机的运行以实现电动行走单体的前进、后退、匀加速、匀减速，遥杆移动量越大，加速度越大，最大加速度可调节。伺服电机停止时能以最大扭矩锁死，此时就可以像穿普通的鞋子一样使用，例如踏步、跳跃，上楼梯甚至跑步等，因为所采用的伺服电机具有很大的扭矩，且具有3倍的瞬时过载能力，使用时不存在滑倒的危险，使能很好地保证使用安全性。

4、使用时因为伺服电机是由手持遥控器控制而定速转动的，因此能保持精确的匀速行驶，实际用户体验就像站在行驶的地铁上，可以自由做任何动作而不会摔倒，行驶时依然可以进行步行甚至跑步，不会因上坡或下坡等外界因素而改变行驶速度，因此相比于现有的轮滑鞋或通过体感控制的自平衡车具有操作简单、容易上手操作无难度，无需轮滑鞋使用基础即可使用，且具备优良的使用安全性，人体双脚能迈开运动，能上台阶跨越障碍等优点。

5、本装置在水平方向上不占用额外空间，只在垂直方向上增加一定的高度，在拥挤的公交及地铁中也能使用，且紧凑的体积可放入背包中，较轻的重量便于携带。

附图说明

图1是本实用新型实施例的穿戴式电动行走装置立体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的电动行走单体结构示意图。

图3是本实用新型实施例的电动行走单体另一角度结构示意图。

图4是本实用新型实施例的控制逻辑框图。

图5是本实用新型实施例的手持遥控器的电路图。

图6是本实用新型实施例的控制器的电路图。

图7是本实用新型实施例的手持遥控器的结构示意图。

标号说明：

1、电动行走单体，11、支撑面板，111、固定部件，12、行走部件，121、前车轮，122、后车轮，123、车轮座，124、减震垫，13、伺服电机，14、电源，15、控制器，16、传动机构，17、车灯，2、手持遥控器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参照附图1、附图2、附图3、附图7，本实施例中，一种穿戴式电动行走装置，包括能分别穿戴在人的双脚上的两个电动行走单体1以及能控制电动行走单体1运动的手持遥控器2，电动行走单体1包括一支撑面板11，支撑面板11上设有固定部件111，支撑面板11通过固定部件111与人脚相固定，支撑面板11底部设有行走部件12、伺服电机13、供电用的电源14和控制伺服电机13运行的控制器15，手持遥控器2通过无线通讯模块与控制器15通讯连接，控制器15接收手持遥控器2发出的控制信号进而控制伺服电机13的运行，伺服电机13通过传动机构16驱动行走部件12行走。

请参照附图1至附图3，本实施例中，优选地，传动机构16为齿轮链条传动机构，本实施例中，优选地，齿轮链条传动机构中的齿轮均为尼龙齿轮以减小运行噪音。然而本领域技术人员应理解，传动机构16也可以是其他传动机构，例如同步带传动等传动机构，甚至可以去掉齿轮减速机构，只要能使伺服电机13通过传动机构16能驱动行走部件12行走即可。

请参照附图1至附图3，本实施例中，优选地，行走部件12包括连接在支撑面板11底部的两前车轮121和两后车轮122，两前车轮121及两后车轮122分别通过连轴连接，且两前车轮121及两后车轮122均通过齿轮链条传动机构与伺服电机13传动连接而由伺服电机13驱动以实现四轮同步运动，本实施例中，优选地，行走部件12还包括车轮座123，两前车轮121和两后车轮122分别通过车轮座123连接在支撑面板11底部，且在支撑面板11与车轮座123之间设有减震垫124，优选地，减震垫124为橡胶减震垫，然而本领域技术人员应理解，减震垫124也可以是其他类型的减震结构，例如聚氨酯减震垫、或其他类型的悬架结构，只要能在使用时实现减震即可。此外，本领域技术人员还应理解，行走部件12也可以是其他类型的行走结构，例如履带行走部件等，伺服电机也可以是轮毂伺服电机。

请参照附图1，本实施例中，固定部件111为绑带以实现快速穿脱及松紧调节。然而本领域技术人员应理解，固定部件111也可以是其他类似结构，例如，可将绑带更换成可自动开关的刚性开合装置，只要能实现快速穿脱及松紧调节即可。

请参照附图1至附图3，本实施例中，优选地，无线通讯模块为蓝牙通讯模块，本领域技术人员应理解，无线通讯模块也可以是wifi通讯模块，或其他无线通讯模块。支撑面板11前端底部设有与控制器15连接的车灯17，本领域技术人员应理解，在支撑面板11后端底部也可设有与控制器15连接的车灯17。本实施例中，两电动行走单体1的支撑面板11外形尺寸分别与人体左右脚相适配。本实施例中，伺服电机13为低压交流伺服电机，优选为一体化60低压交流伺服电机，使用时最大时速可达15km\/h左右，支撑面板11为航空铝材质支撑面板以实现轻量化设计便于携带，手持遥控器2为遥杆式手持遥控器以便于操作，本领域技术人员应理解，手持遥控器2也可以是由智能手机构成，智能手机通过无线通讯模块与控制器15通讯连接，在智能手机中通过APP应用来实现控制。本实施例中，优选地，电源14为聚合物锂电池，充电快速，能供正常使用1小时左右。

请参照附图4至附图6，附图4为本实施例中的控制逻辑框图，附图5为手持遥控器2的电路图，附图6为控制器15的电路图，本实施例的穿戴式电动行走装置因为是由两个分体式的电动行走单体1构成的，两电动行走单体1能分别穿戴在双脚上，因此在电动行走单体1的行走部件12上无需设计转向结构，一方面简化了电动行走单体1结构有利于轻量化设计，转向可像使用轮滑鞋一样通过双脚运动来实现，另一方便，由于是采用两分体式的电动行走单体1，因此在使用时，可以挪动双脚来协助保持人体平衡，且即使发生意外需要紧急刹车时，双脚能迈开运动，能很好地帮助人体保持平衡，大大降低了摔倒的可能性。

请参照附图4，使用时先开启电源14的启动开关为控制器15及伺服电机供电，控制器15初始化，保持手持遥控器2的遥杆不动，此时伺服电机13将保持锁死不动状态，使得前车轮121与后车轮122均不能动，人双脚可以很方便快捷安全地站在两支撑面板11上并通过绑带固定好，因前车轮121与后车轮122均不能动，穿戴过程就如同在平地穿鞋一样安全快捷方便，穿好之后通过前后移动手持遥控器2上的遥杆来控制伺服电机13的运行以实现电动行走单体的前进、后退、匀加速、匀减速，遥杆移动量越大，加速度越大，伺服电机13停止时能以最大扭矩锁死，此时就可以像穿普通的鞋子一样使用，例如踏步、跳跃，上楼梯甚至跑步等，因为所采用的伺服电机13具有很大的扭矩，且具有3倍的瞬时过载能力，因此使用时不存在滑倒的危险，使能很好地保证使用安全性。使用时因为伺服电机13是由手持遥控器2控制而定速转动的，不会因上坡或下坡等外界因素而改变转速，因此使用时具有优良的使用安全性，因此相比于现有的轮滑鞋或通过体感控制的自平衡车具有操作简单、便于携带可放入背包中、容易上手操作无难度，无需轮滑鞋使用基础也可安全使用，且具备优良的使用安全性，人体双脚能迈开运动等优点。

以上所述，实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中的部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，因此本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

设计图

一种穿戴式电动行走装置论文和设计

一种穿戴式电动行走装置论文和设计-谢文彬

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢