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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107628175A(43)申请公布日2018.01.26(21)申请号201710944521.6(22)申请日2017.09.30(71)申请人桂林电子科技大学地址541004广西壮族自治区桂林市七星区金鸡路1号(72)发明人黄用华庄未李凯黄浩钟艳如黄美发匡兵刘夫云钟永全(74)专利代理机构桂林市持衡专利商标事务所有限公司45107代理人黄玮(51)Int.Cl.B62K11/00(2013.01)B62K21/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称球轮转向无车把自平衡自行车(57)摘要本发明公开了一种球轮转向无车把自平衡自行车,包括车架、前球轮转向装置和后车轮驱动装置,前球轮转向装置包括基于前车球架设置的球轮以及驱动球轮左、右转动的球轮驱动机构,前车球架安装于车架前端,球轮驱动机构包括于球罩顶部设置的单排全向轮,单排全向轮穿过球罩上的开口与球轮上半球面垂直相切摩擦接触,单排全向轮转向薄饼电机;后车轮驱动装置包括安装于后车叉的叉体内的后车轮,后车叉安装于车架后端,后车叉的叉体上设有行走薄饼电机驱动后车轮。本发明采取无车把结构设计,减小了车身的横向尺寸,车身体型狭小、道路通过性好,可以在小空间范围内实现灵活的全方位运动,在森林作业、杂技娱乐及安保巡逻等领域有广泛应用前景。CN107628175ACN107628175A权利要求书1/1页1.球轮转向无车把自平衡自行车,其特征在于:包括基于车架(1)设置的前球轮转向装置和后车轮驱动装置,其中①、所述前球轮转向装置包括基于前车球架设置的球轮(2)以及驱动球轮(2)左、右转动的球轮驱动机构,所述前车球架的上部安装于车架(1)前端,前车球架的下部为球罩(3),所述球罩(3)的上部罩住球轮(2)的上半球,球罩(3)的下部套托在球轮(2)下半球的上部,球罩(3)上部与上半球之间通过在对应滚珠保持架上均布的滚珠(4)滚动连接,球罩(3)的下部与下半球之间通过在对应滚珠保持架上水平圆周均布的滚珠(4)滚动连接;所述球轮驱动机构包括于球罩(3)顶部设置的单排全向轮(5),所述单排全向轮(5)穿过球罩(3)上的开口与球轮(2)上半球面垂直相切摩擦接触,单排全向轮(5)的驱动为设置在前车球架上部的转向薄饼电机(6),所述转向薄饼电机(6)通过对应齿轮减速传动机构(16)连接单排全向轮(5)的一轴端,前车球架上部还设有检测单排全向轮(5)转动状态的转向编码器(7);②、所述后车轮驱动装置包括安装于后车叉(8)下部左、右叉体内的后车轮(9),所述后车叉(9)的上部安装于车架(1)后端,所述后车叉(9)的下部叉体上设有行走薄饼电机(17)并通过对应齿轮减速传动机构(16)连接后车轮(9)的轮轴,后车叉(9)的下部叉体上还设有检测后车轮(9)转动状态的行走编码器(18)。2.根据权利要求1所述的球轮转向无车把自平衡自行车,其特征在于:所述前车球架的上部包括由左、右的前斜杆(10)和后斜杆(11)构成的杆架,左、右前斜杆(10)和后斜杆(11)的上端均于车架(1)前端的同一部位上固连,左、右前斜杆(10)和后斜杆(11)的下端固连在球罩(3)的环架(19)上;所述杆架内设有前车叉(12),所述单排全向轮(5)安装于前车叉(12)下部的前、后叉体内。3.根据权利要求2所述的球轮转向无车把自平衡自行车,其特征在于:所述单排全向轮(5)安装于前、后的支撑板(13)和支撑杆(14)之间,所述支撑板(13)和支撑杆(14)均通过弹簧减震元件(15)安装于前车叉(12)的前、后叉体上;所述转向薄饼电机(6)及对应齿轮减速传动机构(16)安装于支撑板(13)上,所述转向编码器(7)于支撑杆(14)上与单排全向轮(5)同轴安装。4.根据权利要求1~3中任意一项所述的球轮转向无车把自平衡自行车,其特征在于:所述车架(1)为“U”型架,其前端高且向前伸展作为扶板、后端低且向后伸展作为座板,所述前球轮转向装置安装于车架(1)前端扶板的底部,所述后车轮驱动装置安装于车架(1)后端座板的底部。2CN107628175A说明书1/3页球轮转向无车把自平衡自行车技术领域:[0001]本发明涉及自平衡自行车机器人,具体为一种球轮转向无车把自平衡自行车。背景技术[0002]自行车具有结构简单、体型小巧、快速灵活等特点,相比于四轮汽车,它可以更自由地穿梭于街头巷尾,这种优点使其在森林作业、杂技娱乐及安保巡逻等领域有广泛应用前景。[0003]自平衡自行车是自行车机构和自动平衡控制技术结合的产物,目前,有代表性的自平衡自行车有LitMotors公司所生产的C-1自平衡双轮自行车,它的车体底部装有两个高速旋转的飞轮,根据陀螺仪原理,只要按一