CN105833513A - 一种基于智能手机的自动半自动双模控制的电动滑板 - Google Patents

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周欢欢
葛磊
李小毛
刘远
赵雅雅
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    • A63C17/01—Skateboards
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Abstract

本发明涉及一种基于智能手机的自动半自动双模控制的电动滑板，包括PU轮、滑板面、板桥、半桥式应变片模块、上保护罩、轮毂马达、下保护罩、MCU板、MEMS六轴陀螺仪、蓝牙模块、AD转换模块、电机驱动模块；两个PU轮通过轴承连接在板桥的两端，板桥固定在滑板面底面的前部，两个PU轮和两个轮毂马达通过轴承连接在另一个板桥的两端，并固定在滑板面底面的后部；四片半桥式应变片模块两两组成全桥式称重传感器，与前后两个上保护罩固定，前后两个上保护罩固定在滑板面上表面上；MCU板、MEMS六轴陀螺仪、蓝牙模块、AD转换模块、电机驱动模块分别与下保护罩固定，下保护罩固定在滑板面下表面上。本发明具有较高的安全性和可靠性，同时提升电动滑板的可玩性。

Description

一种基于智能手机的自动半自动双模控制的电动滑板
技术领域
本发明涉及一种基于智能手机的自动半自动双模控制的电动滑板，属于自动化机械设备领域。
背景技术
现在新型的代步工具，如两轮平衡车和电动滑板车，深受年轻大众的喜爱。这些代步工具在室内室外都可以使用，所以其市场前景广泛。但是目前新型的代步工具都面临着体积大、重量大的问题。电量耗尽时无法使用难以挪动，甚至有发生倾覆的危险。而现在的电动滑板存在较大的安全隐患，容易摔倒、碰伤以及造成交通事故。所以需要一种安全可靠、方便携带的代步工具。
发明内容
本发明针对现有代步工具的不足，提供了一种基于智能手机的自动半自动双模控制的电动滑板，该装置不仅具有目前新型代步工具使用方便的特点，而且还具有更高的安全性和可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于智能手机的自动半自动双模控制的电动滑板，包括PU轮、滑板面、板桥、半桥式应变片模块、上保护罩、轮毂马达、下保护罩、MCU板、MEMS六轴陀螺仪、蓝牙模块、AD转换模块、电机驱动模块；两个PU轮通过轴承连接在板桥的两端，板桥固定在滑板面底面的前部，两个PU轮和两个轮毂马达通过轴承连接在另一个板桥的两端，并固定在滑板面底面的后部；四片半桥式应变片模块两两组成全桥式称重传感器，与前后两个上保护罩固定，前后两个上保护罩固定在滑板面上表面上；所述MCU板、MEMS六轴陀螺仪、蓝牙模块、AD转换模块、电机驱动模块分别与下保护罩固定，下保护罩固定在滑板面下表面上。
该电动滑板具有两种控制模式，分别为半自动控制和自动控制模式。
半自动控制模式：通过调用智能手机上六轴陀螺仪模块、触摸屏和按钮向其发出控制指令，其通过蓝牙模块接受到控制指令后通过TTL串口反馈到MCU板中，MCU板对收到的指令做出相应反馈。
自动控制模式：其通过调用固定在滑板面上的半桥式应变片模块，通过差分运算，读取到人体重心的分布，而后MCU板对重心分布情况实施具体的操作。随后MEMS六轴陀螺仪对MCU板的操作进行实时反馈，达到闭环控制的目的。
为了提高整个***的安全性和可靠性，半自动控制模式具有最高优先级。同时，蓝牙通信协议采用的应答方式，在若干时间内无应答，电动滑板将自动停止工作。电机驱动模块在无法收到MCU板发出的PWM波时，电动滑板将自动停止工作，防止程序跑飞。
本发明的有益效果是：
实现对电动滑板的自动半自动双模控制，实现智能手机对电动滑板的控制，具有较高的安全性和可靠性，同时提升电动滑板的可玩性。
附图说明
图1 为本发明装置上滑板面总体装配示意图。
图2 为本发明装置下滑板面总体装配示意图。
图3 为本发明装置控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，一种基于智能手机的自动半自动双模控制的电动滑板，包括PU轮1、滑板面2、板桥3、半桥式应变片模块4、上保护罩5、轮毂马达6、下保护罩11、MCU板12、MEMS六轴陀螺仪13、蓝牙模块14、AD转换模块15、电机驱动模块16；两个PU轮1通过轴承连接在板桥3的两端，板桥3固定在滑板面2底面的前部，两个PU轮1和两个轮毂马达6通过轴承连接在另一个板桥3的两端，并固定在滑板面2底面的后部；四片半桥式应变片模块4两两组成全桥式称重传感器，与前后两个上保护罩5固定，前后两个上保护罩5固定在滑板面2上表面上；所述MCU板12、MEMS六轴陀螺仪13、蓝牙模块14、AD转换模块15、电机驱动模块16分别与下保护罩11固定，下保护罩11固定在滑板面2下表面上。
如图3所示，本发明的使用方式如下：
（1）半自动控制模式
首先打开该电动滑板，使用智能手机与电动滑板的蓝牙模块14进行配对。配对完成后，点击智能手机上的OK键。电动滑板上的蓝牙模块14接收到指令后通过TTL串口将指令发送给MCU板12，MCU板12对指令信息进行校验，校验通过后读取到OK指令，MCU板12允许接收其他控制指令。通过智能手机上的六轴陀螺仪读取到使用者的姿态后，对其姿态进行分析，将姿态信息以控制指令的形式发送给蓝牙模块14，MCU板12接收到控制指令后对电机驱动模块16发送不同的PWM波。然后电机驱动模块16对轮毂马达6进行控制从而达到加速减速的目的，同时通过对左右两个轮毂马达6进行差速处理，可以达到控制转向的目的。
（2）自动控制模式
首先打开该电动滑板，使用智能手机与电动滑板的蓝牙模块14进行配对。配对完成后，点击智能手机上的Auto键。电动滑板上的蓝牙模块14接收到指令后通过TTL串口将指令发送给MCU板12，MCU板12对指令信息进行校验，校验通过后读取到Auto指令，MCU板12进入自动控制程序。通过半桥式应变片模块4读取到使用者的压力分布后，对其姿态进行分析，将姿态信息以控制指令的形式发送给MCU板12，MCU板12接收到控制指令后对电机驱动模块16发送不同的PWM波。然后电机驱动模块16对轮毂马达6进行控制从而达到加速减速的目的。同时通过对左右两个轮毂马达6进行差速处理，可以达到控制转向的目的。随后，MEMS六轴陀螺仪13对其电动滑板的状态进行测量，得到信息后反馈给MCU板12，MCU板12对实时的状态进行控制补偿，使用者的重心始终保持在可控范围内，最后达到安全可靠的自动控制。

Claims (1)

1.一种基于智能手机的自动半自动双模控制的电动滑板，其特征在于，包括PU轮（1）、滑板面（2）、板桥（3）、半桥式应变片模块（4）、上保护罩（5）、轮毂马达（6）、下保护罩（11）、MCU板（12）、MEMS六轴陀螺仪（13）、蓝牙模块（14）、AD转换模块（15）、电机驱动模块（16）；两个PU轮（1）通过轴承连接在板桥（3）的两端，板桥（3）固定在滑板面（2）底面的前部，两个PU轮（1）和两个轮毂马达（6）通过轴承连接在另一个板桥（3）的两端，并固定在滑板面（2）底面的后部；四片半桥式应变片模块（4）两两组成全桥式称重传感器，与前后两个上保护罩（5）固定，前后两个上保护罩（5）固定在滑板面（2）上表面上；所述MCU板（12）、MEMS六轴陀螺仪（13）、蓝牙模块（14）、AD转换模块（15）、电机驱动模块（16）分别与下保护罩（11）固定，下保护罩（11）固定在滑板面（2）下表面上。
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