CN115771721A - 一种利用平衡车驱动的往返传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用平衡车驱动的往返传输装置，包括电动平衡车和承载架体。电动平衡车包括车体以及安装于车体上的车轮。承载架体包括底部支撑部和上端承载部，底部支撑部的中部与电动平衡车的车体固定连接，底部支撑部的前、后两端的底部分别安装有前滚轮、后滚轮。上端承载部空载时，电动平衡车处于平衡静止状态；当上端承载部上放置传输物时，承载架体的重心发生偏移，改变动平衡车车体的姿态，电动平衡车移动。本发明的往返传输装置利用电动平衡车进行驱动，采用跷跷板原理，来实现前后运动，在目标地增加斜坡，小车遇到斜坡倾斜，恢复平衡状态自然停止。采用地面导轨控制方向，一旦小车脱轨，光电传感器动作，停止运行。

Description

一种利用平衡车驱动的往返传输装置

技术领域

本发明涉及输送技术领域，具体涉及一种利用平衡车驱动的往返传输装置。

背景技术

为了降低生产工人来回行走取件强度和时间，需要开发自动化工件往复输送装置，低成本自动化项目难点在驱动的动力上，目前的方案多数采用气动和重力，气源控制的往复运动小车，占地面积大；靠自重实现的往复小车，行走距离有限。

鉴于上述问题，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用平衡车驱动的往返传输装置，运动距离远，载重大，成本低。

本发明采用的技术方案在于：

提供一种利用平衡车驱动的往返传输装置，包括电动平衡车，所述电动平衡车包括车体以及安装于车体上的车轮，还包括承载架体，所述承载架体包括底部支撑部和上端承载部，所述底部支撑部的中部与所述电动平衡车的车体固定连接，所述底部支撑部的前、后两端的底部分别安装有前滚轮、后滚轮；所述上端承载部用于承载传输物；

当所述上端承载部空载时，所述电动平衡车处于平衡静止状态；当所述上端承载部上放置传输物时，所述承载架体的重心发生偏移，改变所述车体的姿态，电动平衡车移动。

进一步地，当所述上端承载部空载时，所述电动平衡车处于平衡静止状态，所述承载架体上的前、后滚轮与地面之间具有间隙；

当所述上端承载部的前部放置传输物时，所述承载架体的重心向前偏移，所述前滚轮与地面接触，并改变所述车体的姿态，使得所述电动平衡车向前移动；

当所述上端承载部的后部放置传输物时，所述承载架体的重心向后偏移，所述后滚轮与地面接触，并改变所述车体的姿态，使得所述电动平衡车向后移动。

进一步地，还包括设置于地面的导轨，该导轨与所述承载架体或所述电动平衡车相配合，以限制移动轨迹。

进一步地，所述导轨的两端处的地面上分别设置有斜坡，该斜坡由近端向远端向上倾斜。

进一步地，所述前滚轮、后滚轮能够与所述导轨相配合，使前滚轮、后滚轮沿所述导轨延伸方向移动。

进一步地，所述承载架体或所述电动平衡车上还安装有导向轮，该导向轮与所述导轨相配合，以限制移动轨迹。

进一步地，所述承载架体或所述电动平衡车上设有光电传感器，所述光电传感器位于所述导轨上方，用于检测所述电动平衡车的运动轨迹是否脱轨。

进一步地，往返传输装置还包括控制装置，所述控制装置为所述电动平衡车内的控制器，或与所述电动平衡车内的控制器相连接；所述控制装置与所述光电传感器相连接；当光电传感器检测到所述电动平衡车的运动轨迹脱轨时，所述控制装置控制所述电动平衡车停止移动。

进一步地，所述光电传感器为漫反射光电开关。

进一步地，所述前滚轮和后滚轮分别通过一弹性元件连接于所述底部支撑部，所述前滚轮和后滚轮与地面接触，当所述上端承载部上放置传输物时，所述承载架体的重心偏移，所述弹性元件形变，所述底部支撑部的姿态发生变化，并传导至所述电动平衡车的车体。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：

本发明的往返传输装置利用电动平衡车进行驱动，采用跷跷板原理，通过加载重物后重心发生变化，来实现前后运动，在目标地增加斜坡，小车遇到斜坡倾斜，恢复平衡状态自然停止。采用地面导轨控制方向，一旦小车脱轨，光电传感器动作，小车报警，停止运行。本发明的往返传输装置运动距离远，载重大，电动平衡车可以作为标准驱动底盘，带动任何拉车。电动平衡车已经处于成熟阶段，价格低廉，安全性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的一个实施方式的往返传输装置的结构示意图；

图2示出了本发明的一个实施方式的电动平衡车和承载架体的结构示意图；

图3出了本发明的另一个实施方式的电动平衡车和承载架体的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等。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。电动平衡车已经处于成熟阶段，价格低廉，安全性高，很多厂家可提供终身保修。

如图1、图2所示，往返传输装置包括电动平衡车1和承载架体2。电动平衡车1包括车体11以及安装于车体上的车轮12。承载架体包括底部支撑部21和上端承载部22，底部支撑部22的中部与电动平衡车1的车体11固定连接，底部支撑部21的前、后两端的底部分别安装有前滚轮23、后滚轮24。上端承载部22空载时，电动平衡车1处于平衡静止状态；当上端承载部22上放置传输物时，承载架体2的重心发生偏移，改变动平衡车1车体的姿态，电动平衡车移动。

在一实施例中，前滚轮23、后滚轮24通过支架固定在底部支撑部21上，上端承载部22空载时，电动平衡车1处于平衡静止状态，底部支撑部21水平，前滚轮23、后滚轮24与地面不接触。当上端承载部22的前部放置传输物时，承载架体2的重心向前偏移，底部支撑部21向前倾斜，前滚轮23与地面接触，同时底部支撑部21改变车体11的姿态，使得电动平衡车1向前移动。当上端承载部22的后部放置传输物时，承载架体2的重心向后偏移，底部支撑部21向后倾斜，后滚轮24与地面接触，同时底部支撑部21改变车体11的姿态，使得电动平衡车1向后移动。

在一实施例中，前滚轮23和后滚轮24分别通过一弹性元件连接于底部支撑部21，前滚轮23和后滚轮24始终与地面接触，当上端承载部22上放置传输物时，承载架体2的重心偏移，弹性元件形变，底部支撑部21的姿态发生变化，并传导至电动平衡车1的车体11。当上端承载部22的前部放置传输物时，承载架体2的重心向前偏移，底部支撑部21向前倾斜，底部支撑部21改变车体11的姿态，使得电动平衡车1向前移动。当上端承载部22的后部放置传输物时，承载架体2的重心向后偏移，底部支撑部21向后倾斜，底部支撑部21改变车体11的姿态，使得电动平衡车1向后移动。

在一实施例中，为了使往返传输装置的输送轨迹稳定，在地面铺设了导轨3，导轨可以是直线导轨，也可以有弯曲导轨，导轨3与承载架体2或电动平衡车1相配合，以限制移动轨迹。

在一具体的示例中，前滚轮23、后滚轮24能够与导轨3相配合，使前滚轮、后滚轮沿导轨延伸方向移动。可以理解的，可以是前滚轮23、后滚轮24在导轨的槽内行进，以限制前滚轮23、后滚轮24的轨迹。也可以是导轨为凸面，前滚轮23、后滚轮24分别为两个，夹住导轨3，以限制轨迹。也可以是导轨与轮的其他配合方式，本领域技术人员可以根据现场情况灵活选择方案。

如图3所示，在另一具体的示例中，承载架体2或电动平衡车1上还安装有导向轮26，通过导向轮26与导轨3的配合限制移动轨迹。配合方式以上面示例中的方式相似，本领域技术人员可以根据现场情况灵活选择方案。

在一实施例中，为了使往返传输装置在输送目标点自动停止，在输送路线的目标地增加斜坡4，无论在上端承载部22上放置任何重量的传输物，前滚轮23、后滚轮24在斜坡4上行进时总能达成平衡状态而自然停止。

在一实施例中，为了进一步加强往返传输装置的可靠性和安全性，在承载架体或电动平衡车上设有光电传感器25，光电传感器25位于导轨3上方，用于检测电动平衡车的运动轨迹是否脱轨。往返传输装置上安装控制装置，控制装置为电动平衡车内的控制器，或与电动平衡车内的控制器相连接；控制装置与光电传感器相连接。当光电传感器25检测到电动平衡车的运动轨迹脱轨时，控制装置控制电动平衡车停止移动。

在一优选的示例中，光电传感器为漫反射光电开关，漫反射光电开关集发射与接收于一体，发射光经过调制后发出，接收头对反射光解调输出，有效的避免了可见光的干扰，这准确地检测下方是否有导轨存在，脱轨时向控制装置发出信号，控制装置控制电动平衡车停止移动。

以上仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本发明中各部件的结构和连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种利用平衡车驱动的往返传输装置，包括电动平衡车，所述电动平衡车包括车体以及安装于车体上的车轮，其特征在于，还包括承载架体，所述承载架体包括底部支撑部和上端承载部，所述底部支撑部的中部与所述电动平衡车的车体固定连接，所述底部支撑部的前、后两端的底部分别安装有前滚轮、后滚轮；所述上端承载部用于承载传输物；

当所述上端承载部空载时，所述电动平衡车处于平衡静止状态；当所述上端承载部上放置传输物时，所述承载架体的重心发生偏移，改变所述车体的姿态，电动平衡车移动。

2.如权利要求1所述的一种利用平衡车驱动的往返传输装置，其特征在于，

当所述上端承载部空载时，所述电动平衡车处于平衡静止状态，所述承载架体上的前、后滚轮与地面之间具有间隙；

当所述上端承载部的前部放置传输物时，所述承载架体的重心向前偏移，所述前滚轮与地面接触，并改变所述车体的姿态，使得所述电动平衡车向前移动；

当所述上端承载部的后部放置传输物时，所述承载架体的重心向后偏移，所述后滚轮与地面接触，并改变所述车体的姿态，使得所述电动平衡车向后移动。

3.如权利要求1或2所述的一种利用平衡车驱动的往返传输装置，其特征在于，还包括设置于地面的导轨，该导轨与所述承载架体或所述电动平衡车相配合，以限制移动轨迹。

4.如权利要求3所述的一种利用平衡车驱动的往返传输装置，其特征在于，所述导轨的两端处的地面上分别设置有斜坡，该斜坡由近端向远端向上倾斜。

5.如权利要求3所述的一种利用平衡车驱动的往返传输装置，其特征在于，所述前滚轮、后滚轮能够与所述导轨相配合，使前滚轮、后滚轮沿所述导轨延伸方向移动。

6.如权利要求3所述的一种利用平衡车驱动的往返传输装置，其特征在于，所述承载架体或所述电动平衡车上还安装有导向轮，该导向轮与所述导轨相配合，以限制移动轨迹。

7.如权利要求4所述的一种利用平衡车驱动的往返传输装置，其特征在于，所述承载架体或所述电动平衡车上设有光电传感器，所述光电传感器位于所述导轨上方，用于检测所述电动平衡车的运动轨迹是否脱轨。

8.如权利要求7所述的一种利用平衡车驱动的往返传输装置，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置为所述电动平衡车内的控制器，或与所述电动平衡车内的控制器相连接；所述控制装置与所述光电传感器相连接；当光电传感器检测到所述电动平衡车的运动轨迹脱轨时，所述控制装置控制所述电动平衡车停止移动。

9.如权利要求8所述的一种利用平衡车驱动的往返传输装置，其特征在于，所述光电传感器为漫反射光电开关。

10.如权利要求1所述的一种利用平衡车驱动的往返传输装置，其特征在于，所述前滚轮和后滚轮分别通过一弹性元件连接于所述底部支撑部，所述前滚轮和后滚轮与地面接触，当所述上端承载部上放置传输物时，所述承载架体的重心偏移，所述弹性元件形变，所述底部支撑部的姿态发生变化，并传导至所述电动平衡车的车体。

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