自平衡移動載具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型關(guān)于一種自平衡移動載具，此自平衡移動載具包括第一方向荷重元、第二方向荷重元、第三方向荷重元、第四方向荷重元、移動器以及控制電路。每一荷重元包括一壓力感測平面以及一電信號輸出端，用以將壓力感測平面的壓力轉(zhuǎn)換為一電信號，輸出到電信號輸出端?？刂齐娐否罱拥谝环较蚝芍卦?、第二方向荷重元、第三方向荷重元、第四方向荷重元的電信號輸出端以及移動器?？刂齐娐犯鶕?jù)每一荷重元的電信號的差異，改變移動器的行進(jìn)方向。本實(shí)用新型的自平衡移動載具，利用腳底的壓力分布來判斷人的平衡方向，進(jìn)而控制移動器做相對的移動，借此減少設(shè)計復(fù)雜度，降低成本。
【專利說明】自平衡移動載具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型關(guān)于一種移動載具的技術(shù)，更進(jìn)一步來說，本實(shí)用新型關(guān)于一種自平衡移動載具。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，電子技術(shù)已經(jīng)由最早的真空管、晶體管，進(jìn)展到集成電路芯片。其用途十分的廣泛，也因此，電子產(chǎn)品也漸漸的成為現(xiàn)代人生活中不可或缺的生活必需品。2001年美國的Dean Kamen與DEKA公司團(tuán)隊推出同軸兩輪速克達(dá)(Segway Scooter)。如圖1所示，圖1繪示為現(xiàn)有技術(shù)的同軸兩輪速克達(dá)的示意圖。請參考圖1，此同軸兩輪速克達(dá)的時速可達(dá)20公里，并使用了三個陀螺儀來掌控車身平衡，另外還加裝兩個陀螺儀作備用，而其扶手與底盤之間采用旋轉(zhuǎn)對相連接，它可讓駕駛者在進(jìn)行過彎動作時能夠隨身體傾斜扶持。
[0003]上述現(xiàn)有技術(shù)是以陀螺儀(Gyroscope)或線性加速度計(G_sensor /Accelei^meter)進(jìn)行感測整個移動器的平衡狀態(tài)，然而，此種控制移動器的方法需要相對復(fù)雜的系統(tǒng)和較高的成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型在于提供一種自平衡移動載具，利用腳底的壓力分布來判斷人的平衡方向，進(jìn)而控制移動器做相對的移動，借此，減少設(shè)計復(fù)雜度，降低成本。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:提供一種自平衡移動載具。此自平衡移動載具包括一第一方向荷重兀、一第二方向荷重兀、一第三方向荷重兀、一移動器以及一控制電路。第一方向荷重元、一第二方向荷重元以及一第三方向荷重元分別包括一壓力感測平面以及一電信號輸出端。第一方向荷重元用以將該壓力感測平面的壓力轉(zhuǎn)換為一第一電信號，輸出到第一方向荷重兀的電信號輸出端。第二方向荷重兀用以將該壓力感測平面的壓力轉(zhuǎn)換為一第二電信號，輸出到第二方向荷重元的電信號輸出端。第三方向荷重元用以將該壓力感測平面的壓力轉(zhuǎn)換為一第三電信號，輸出到第三方向荷重兀的電信號輸出端。移動器包括一移動機(jī)構(gòu)以及一承載平面。承載平面用以承載該第一方向荷重元、第二方向荷重元以及第三方向荷重元。
[0006]控制電路耦接第一方向荷重元的電信號輸出端、第二方向荷重元的電信號輸出端、第三方向荷重兀的電信號輸出端以及移動器?？刂齐娐犯鶕?jù)第一電信號、第二電信號以及第三電信號的差異，改變移動器的移動機(jī)構(gòu)的行進(jìn)方向。 [0007]依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所述的自平衡移動載具，還包括一第四方向荷重元(Load Cell)，此第四方向荷重元包括一壓力感測平面以及一電信號輸出端，其中，第四方向荷重元用以將壓力感測平面的壓力轉(zhuǎn)換為一第四電信號，輸出到電信號輸出端。控制電路更耦接第四方向荷重元的電信號輸出端。承載平面用以承載第四方向荷重元?？刂齐娐犯鶕?jù)第一電信號、第二電信號、第三電信號以及第四電信號的差異，改變移動器的移動機(jī)構(gòu)的行進(jìn)方向。
[0008]在上述實(shí)施例中，上述移動器的移動機(jī)構(gòu)是一萬向球。
[0009]在上述實(shí)施例中，上述移動器的移動機(jī)構(gòu)是一萬向輪。
[0010]本實(shí)用新型在于利用人本身就有的平衡能力，利用多個荷重元檢測人在做平衡時的腳底的壓力分布來判斷人的平衡方向，進(jìn)而控制移動器做相對的移動。借此，避免用過于復(fù)雜的系統(tǒng)，減少了現(xiàn)有技術(shù)為了達(dá)成平衡所使用的陀螺儀(Gyroscope)或線性加速度計(G-sensor / Accelerometer)。
[0011]本實(shí)用新型簡化了對同軸兩輪速克達(dá)的控制，且在方向計算上，無需復(fù)雜的計算即可得到重心偏移的信息，降低成本，且讓使用者控制此自平衡移動載具更加直接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的同軸兩輪速克達(dá)的示意圖。
[0013]圖2為本新型一較佳實(shí)施例的自平衡移動載具的示意圖。
[0014]圖3為本新型一較佳實(shí)施例的自平衡移動載具的示意圖。
[0015]主要元件標(biāo)號說明
[0016]201,301:第一方向荷重元
[0017]202:第二方向荷重元
[0018]203:第三方向荷重元
[0019]204:第四方向荷重元
[0020]205:移動器
[0021]206:控制電路
[0022]205-1:移動機(jī)構(gòu)
[0023]205-2:承載平面
【具體實(shí)施方式】
[0024]為讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
[0025]圖2為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的自平衡移動載具的示意圖。請參考圖2，此自平衡移動載具包括一第一方向荷重兀(Load Cel 1)201、第二方向荷重兀202、第三方向荷重兀203、第四方向荷重元204、移動器205以及控制電路206。每一荷重元201、202、203、204分別包括一壓力感測平面以及一電信號輸出端，荷重元201、202、203、204的功能主要是用以將其壓力感測平面的壓力轉(zhuǎn)換為一電信號，輸出到電信號輸出端?？刂齐娐?06耦接第一方向荷重元201、第二方向荷重元202、第三方向荷重元203、第四方向荷重元204的電信號輸出端以及移動器205。移動器205包括一移動機(jī)構(gòu)205-1以及一承載平面205-2，承載平面205-2用以承載上述第一方向荷重元201、第二方向荷重元202、第三方向荷重元203、第四方向荷重元204以及一使用者。
[0026]在此例中，第一方向荷重元201、第二方向荷重元202、第三方向荷重元203、第四方向荷重元204分別用以表示使用者可以用腳控制的四個方向，圖2中分別以LoadcellLF、Loadcell_RF、Loadcell_RR及Loadcell_LR表示。當(dāng)使用者移動其重心，往第一方向荷重元201時，第一方向荷重元201的壓力感測平面所受的壓力增加，導(dǎo)致第一電信號ESl增加幅度相對于第二電信號ES2、第三電信號ES3、第四電信號ES4高，此時，控制電路206控制移動機(jī)構(gòu)205-1向第一方向行進(jìn)(左前方)。
[0027]同樣的道理，當(dāng)使用者移動其重心，同時往第一方向荷重元201以及第二方向荷重元202時，第一方向荷重元201以及第二方向荷重元202的壓力感測平面所受的壓力增力口，導(dǎo)致第一電信號ESl與第二電信號ES2增加幅度相對于第三電信號ES3、第四電信號ES4高，此時，控制電路206控制移動機(jī)構(gòu)205-1向第一方向與第二方向行進(jìn)(前方)。
[0028]由上述實(shí)施例可以看出，此例是利用人本身就有的平衡能力，利用4個荷重元檢測人在做平衡時的腳底的壓力分布來判斷人的平衡方向，進(jìn)而控制載具的移動方向。雖然此例中，使用4個荷重元來判斷四個行進(jìn)方向。然而，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】具有通常知識者應(yīng)當(dāng)可以理解，只需要3個荷重元便可以用來判斷平面兩軸的重心，并控制移動方向，如圖3所示，圖3為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的自平衡移動載具的示意圖。在此實(shí)施例，僅使用3個荷重元 301,302,303,圖 3 中分別以 Loadcel 1_F、Loadcel 1_RR 及 Loadcel 1_LR 表示。
[0029]另外，上述實(shí)施例中，移動器的移動機(jī)構(gòu)205-1可以是一萬向球或是一萬向輪等，故本領(lǐng)域具有通常知識者應(yīng)當(dāng)知道只要是可以控制方向，并承載使用者的移動機(jī)構(gòu)，便可以據(jù)以實(shí)施本實(shí)用新型。故本實(shí)用新型不限于此。
[0030]由上述實(shí)施例可知，自平衡移動載具可以應(yīng)用于蛇版、滑板或滑板車等等，讓使用者能夠更直接的控制此自平衡移動載具，因此，只要是用檢測腳的重心偏移并借此控制移動方向的載具，就屬于本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍。
[0031]綜上所述，本實(shí)用新型的目的在于利用人本身就有的平衡能力，利用多個荷重元檢測人在做平衡時的腳底的壓力分布來判斷人的平衡方向，進(jìn)而控制移動器做相對的移動。借此，避免用過于復(fù)雜的系統(tǒng)，減少了現(xiàn)有技術(shù)為了達(dá)成平衡所使用的陀螺儀(Gyroscope)或線性加速度計(G-sensor / Accelerometer)。本實(shí)用新型簡化了控制,且在方向計算上，無需復(fù)雜的計算即可得到重心偏移的信息，降低成本，且讓使用者控制此自平衡移動載具更加直接。
[0032]在較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中所提出的具體實(shí)施例僅用以方便說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，而非將本實(shí)用新型狹義地限制于上述實(shí)施例，在不超出本實(shí)用新型的目的及以下申請專利范圍的情況，所做的種種變化實(shí)施，皆屬于本實(shí)用新型的范圍。因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種自平衡移動載具，其特征在于，所述自平衡移動載具包括: 一第一方向荷重兀，包括一壓力感測平面以及一電信號輸出端，其中，該第一方向荷重元將該壓力感測平面的壓力轉(zhuǎn)換為一第一電信號，輸出到該電信號輸出端； 一第二方向荷重兀，包括一壓力感測平面以及一電信號輸出端，其中，該第二方向荷重元將其壓力感測平面的壓力轉(zhuǎn)換為一第二電信號，輸出到該電信號輸出端； 一第三方向荷重兀，包括一壓力感測平面以及一電信號輸出端，其中，該第三方向荷重元將其壓力感測平面的壓力轉(zhuǎn)換為一第三電信號，輸出到該電信號輸出端； 一移動器，包括一移動機(jī)構(gòu)以及一承載平面，其中，該承載平面承載該第一方向荷重元、該第二方向荷重元以及該第三方向荷重元；以及 一控制電路，耦接該第一方向荷重元的電信號輸出端、該第二方向荷重元的電信號輸出端、該第三方向荷重兀的電信號輸出端以及該移動器， 其中，該控制電路根據(jù)該第一電信號、該第二電信號以及該第三電信號的差異，改變移動器的移動機(jī)構(gòu)的行進(jìn)方向。
2.如權(quán)利要求1所述的自平衡移動載具，其特征在于，所述自平衡移動載具還包括: 一第四方向荷重元，包括一壓力感測平面以及一電信號輸出端，其中，該第四方向荷重元將其壓力感測平面的壓力轉(zhuǎn)換為一第四電信號，輸出到該電信號輸出端； 其中，該控制電路耦接該第四方向荷重元的電信號輸出端， 其中，該承載平面承載該第四方向荷重元， 其中，該控制電路根據(jù)該第一電信號、該第二電信號、該第三電信號以及該第四電信號的差異，改變移動器的移動機(jī)構(gòu)的行進(jìn)方向。
3.如權(quán)利要求1所述的自平衡移動載具，其特征在于，該移動器的移動機(jī)構(gòu)是一萬向球。
4.如權(quán)利要求1所述的自平衡移動載具，其特征在于，該移動器的移動機(jī)構(gòu)是一萬向輪。
【文檔編號】B62K11/00GK203652017SQ201320802112
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】施炳煌, 廖棟才, 廖友誠 申請人:凌通科技股份有限公司