CN109223345A - 一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，包括坐垫、靠背、扶手、脚踏和轮毂，所述靠背的底部与坐垫顶部的左侧固定连接，所述扶手位于坐垫正面与背面的正上方，所述脚踏通过承重杆与车架固定焊接，所述脚踏的右侧固定安装有红外感应器，所述坐垫的底部设置有控制装置，所述坐垫的底部设置有安装架，所述安装架的顶部设置有驱动电机，所述安装架顶部的背面设置有继电器，该基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车,通过四轮车上的设置的控制装置配移动终端使用，使得四轮车可以变换运动方式，从操作杆变更为预设轨迹以及预设路径进行运动，持续跟踪移动终端，对行驶过程自动进行运动补偿，始终保持与移动终端的距离，降低伤患者负担的同时也可以减少跟随者的工作量。

Description

一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车
技术领域
本发明涉及日常生活用品技术领域，具体为一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车。
背景技术
四轮车，是一些行动不变的人群所使用的代步工具，随着科学技术的不断进步，在四轮车产业中，已经有不再限于手动操作的四轮车，而是已经出现大量各种各样的电动四轮车，电动四轮车的宏观结构是公知的，即包括车架、轮毂、坐垫、靠背和扶手，而电力驱动机构包括电动行走轮支架、控制器和一对电动行走轮，如中国专利公开的“一种多功能电动四轮车”(专利号：CN2745544Y)、“一种电动四轮车”(专利号：CN201684098U)等方案已经对电动四轮车的技术信息进行了诠释和公开。
对于电动四轮车的技术信息不局限于上述的技术方案，类似于上述的技术方案虽然都可以在一定程度上辅助伤患人群进行移动，方便了出行且具有其各自相应的技术效果，但是就目前而言，随着电子信息、科学技术以及人工智能的不断发展，手动操作虽然具有其自身的优势，但是类似于上述的技术方案需要坐在四轮车上的伤患者自行操作控制器操作杆，对于伤患者来说无论是体力上还是精神上的消耗都是巨大的，这对于一个残疾人士来说，无疑是额外的巨大负担，并且在当下人工智能不断发展的社会大环境下，这类技术方案已经需要更新换代来适应新的市场和社会需求。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，解决了四轮车操作方式单一且智能化低，伤患操作具有较大负担的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，包括坐垫、靠背、扶手、脚踏和轮毂，所述靠背的底部与坐垫顶部的左侧固定连接，所述扶手位于坐垫正面与背面的正上方，所述脚踏通过承重杆与车架固定焊接，所述脚踏的右侧固定安装有红外感应器，所述坐垫的底部设置有控制装置，所述坐垫的底部设置有安装架，所述安装架的顶部设置有驱动电机，所述安装架顶部的背面设置有继电器，在整个四轮车中，在安装架上进行可充电电池的安装，保证四轮车运行的动力问题。
优选的，所述扶手底部的两侧均固定焊接有安装柱，正面所述扶手顶部的右侧固定安装有折叠架，所述折叠架的顶部固定安装有触摸屏，背面所述扶手顶部的右侧固定安装有控制器，所述控制器的顶部设置有控制摇杆,控制器和控制摇杆的设置，主要是为了增加电动四轮车操控的多样化，可以在适当的时间进行运动方式的选择或者转换，触摸屏采用可旋转折叠的安装方式，一方面减少了其占用的空间，不会影响乘坐人的正常使用，同时还可以起到很好保护设备的作用。
优选的，所述控制装置包括安装盒，所述安装盒的内腔设置有I\O模块、GPS模块、蓝牙模块和CPU模块，采用蓝牙进行与外界移动中终端进行连接的方式，主要是因为当下智能手机的不断飞速发展，使得智能四轮车的实现成为了可能。
优选的，所述I\O模块的输入端与红外感应器的输出端电连接，所述I\O模块的输出端与CPU模块的输入端电连接，所述CPU模块的输入端分别与GPS模块和蓝牙模块输出端电连接，所述CPU模块的输出端与继电器的输入端电连接，所述继电器的输出端与驱动电机的输入端电连接，所述CPU模块的输入端与触摸屏的输出端电连接，所述蓝牙模块与触摸屏双向电连接。
优选的，所述轮毂正面的中部贯穿连接有驱动轴，所述驱动轴的外侧的中部套接有驱动齿轮，采用简单的机械式动力传输，一方面其进行传动的力量足够电动四轮车进行前进和运作，同时较为简单的动力机构还大幅度的降低了电动四轮车的制造成本。
优选的，所述驱动电机底部的输出轴贯穿安装架并延伸至安装架底部的外侧，所述驱动电机输出轴的底部固定焊接有齿轮盘，驱动电机选择能够正反转的，主要利用PLC以及单片机来进行控制，并且PLC以及单片机控制的正反转电机也是已经公知的技术手段，齿轮盘正转的时候能够带动驱动轴以及轮毂进行正向转动向前运动，同理，在电机进行反转的时候，可以起到减速甚至向后运动的作用。
优选的，所述齿轮盘的底部与驱动齿轮相啮合，所述控制器的输出端与继电器的输入端电连接，继电器在本发明中的主要作用在于控制电机的断电或者接通电源的作用，其主要是根据CPU发出的质量发生实时的动作。
优选的，所述靠背右侧的中部固定粘接有缓冲气囊，所述靠背为空心框架，所述靠背右侧的中部开设有通气口，所述靠背内腔的顶部活动卡接有密封条，所述密封条顶部的中部等距离固定焊接有受力条，所述受力条的顶部贯穿靠背并延伸至靠背顶部的外侧，所述受力条的顶部固定焊接有下压条所述靠背正面与背面的中部均通过固定栓固定连接有绑带，空心框架的靠背，一方面可以在一定程度上降低整个四轮车的重量，同时随着密封条的下移产生的空间还可以用来放置物品。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车。具备以下有益效果：
(1)、该基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，通过四轮车上的设置的控制装置配移动终端使用，使得四轮车可以变换运动方式，从操作杆变更为预设轨迹以及预设路径进行运动，持续跟踪移动终端，对行驶过程自动进行运动补偿，始终保持与移动终端的距离，降低伤患者负担的同时也可以减少跟随者的工作量。
(2)、该基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，采用手动操控和自动行驶两种设计方案，并且两种设计方案可以随意进行切换，大大加强了四轮车的可控性，并且可以设置跟随距离的远近以及起停延时，在电动操作基础上提高了四轮车的智能方面的性能，人性化更高。
(3)、该基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，采用四轮车与移动终端建立匹配即绑定关系，实现高频信号的互通，使得四轮车有多种控制方式，方便使用的同时还可以增加四轮车的安全性能，即实现远程控制起停保障四轮车上人的安全。
(4)、该基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，利用腿部以及腰背部的绑带对伤患人士的腿部以及腰部进行捆绑，使得腿部以及腰腹部被很好的塑性固定，一方面可以避免伤患者在运动的时候容易受到外界的二次伤害，另一方面还起到安全带的作用，防止伤患者摔落下四轮车，保障了乘坐人的生命安全，大大提高了四轮车的安全系数。
(5)、该基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，设置有气囊的主要作用在于一方面在使用过程中充当腰垫使用，缓解伤患者的疲劳以及疼痛感，另一方面还可以起到缓冲作用，保护伤患者避免因为惯性作用造成腰部受损。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明安装架机构示意图；
图3为本发明控制装置结构示意图；
图4为本发明工作原理图；
图5为本发明靠背处结构示意图。
图中：1坐垫、101控制装置、1011安装盒、1012I\O模块、1013GPS模块、1014CPU模块、1015蓝牙模块、102安装架、103驱动电机、1031齿轮盘、104继电器、2靠背、201缓冲气囊、202通气口、203密封条、204受力条、205下压条、206绑带、3扶手、301安装柱、302折叠架、303触摸屏、304控制器、305控制摇杆、4脚踏、401承重杆、402红外感应器、5轮毂、501驱动轴、502驱动齿轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而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；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。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。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，包括坐垫1、靠背2、扶手3、脚踏4和轮毂5，靠背2右侧的中部固定粘接有缓冲气囊201，靠背2为空心框架，靠背2右侧的中部开设有通气口202，靠背2内腔的顶部活动卡接有密封条203，密封条203顶部的中部等距离固定焊接有受力条204，受力条204的顶部贯穿靠背2并延伸至靠背2顶部的外侧，受力条204的顶部固定焊接有下压条205，靠背2正面与背面的中部均通过固定栓固定连接有绑带206，轮毂5正面的中部贯穿连接有驱动轴501，驱动轴501的外侧的中部套接有驱动齿轮502，靠背2的底部与坐垫1顶部的左侧固定连接，扶手3位于坐垫1正面与背面的正上方，脚踏4通过承重杆401与车架固定焊接，脚踏4的右侧固定安装有红外感应器402，坐垫1的底部设置有控制装置101，坐垫的底部设置有安装架102，安装架102的顶部设置有驱动电机103，驱动电机103底部的输出轴贯穿安装架102并延伸至安装架102底部的外侧，驱动电机103输出轴的底部固定焊接有齿轮盘1031安装架102顶部的背面设置有继电器104，齿轮盘1031的底部与驱动齿轮502相啮合，控制器301的输出端与继电器104的输入端电连接，扶手3底部的两侧均固定焊接有安装柱301，正面扶手3顶部的右侧固定安装有折叠架302，折叠架302的顶部固定安装有触摸屏303，背面扶手3顶部的右侧固定安装有控制器304，控制器304的顶部设置有控制摇杆305，控制装置101包括安装盒1011，安装盒1011的内腔设置有I\O模块1012、GPS模块1013、蓝牙模块1015和CPU模块1014，I\O模块1012的输入端与红外感应器402的输出端电连接，I\O模块1012的输出端与CPU模块1014的输入端电连接，CPU模块1014的输入端分别与GPS模块1013和蓝牙模块1015输出端电连接，CPU模块1014的输出端与继电器104的输入端电连接，继电器104的输出端与驱动电机103的输入端电连接，CPU模块1014的输入端与触摸屏303的输出端电连接，蓝牙模块1015与触摸屏303双向电连接。
该基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车工作时(或使用时)，在投入使用的时候，首先启动整个四轮车的电源，然后打开触摸屏303，并且通过蓝牙连接的方式与外部的移动终端进行连接，这样便完成了设备之间的匹配工作，然后在正常使用的时候，通过触摸屏303内部程序的设置，来进行定时、跟随距离以及起停时间等等数据的设定，之后便可以进行跟随运动，运动的时候，首先触摸屏303将设定的信息传输给CPU模块1014，CPU模块1014接受的数据进行处理然后传输给I\O模块1014，I\O模块1014将信号传输给继电器104，继电器104接收到信号之后开始工作，为驱动电机103通电，驱动电机103通电之后转动，并且通过输出轴带动其底部的齿轮盘1031转动，齿轮盘1031带动驱动齿轮502转动，驱动齿轮502再通过驱动轴带动轮毂5转动进行运动，向前运动的时候，红外感应器402时刻接受外界的信息，实时将信息通过I\O模块1012传输给CPU模块1014，经过计算处理之后进行相应的动作，如加速前进或者降低驱动电机103的转速等，最后，很发明所提及的四轮车还有另一种运动方式，即直接通过传统的控制器304以及控制摇杆305来进行手动操作四轮车的前进等动作
综上所述，该基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，改变了传统四轮车的运动方式，从传统的手动操作变更为自动跟随形式并且可以进行线路的预设等工作，一方面增加了四轮车的控制以及运动功能，显得更加的人性化以及智能化，另一方面增加了四轮车的控制方式，能够保证在伤患乘坐四轮车失控情况下的安全，即外部可以通过远程进行实时的控制，大大提高了四轮车的安全系数。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，包括坐垫(1)、靠背(2)、扶手(3)、脚踏(4)和轮毂(5)，其特征在于：所述靠背(2)的底部与坐垫(1)顶部的左侧固定连接，所述扶手(3)位于坐垫(1)正面与背面的正上方，所述脚踏(4)通过承重杆(401)与车架固定焊接，所述脚踏(4)的右侧固定安装有红外感应器(402)，所述坐垫(1)的底部设置有控制装置(101)，所述坐垫的底部设置有安装架(102)，所述安装架(102)的顶部设置有驱动电机(103)，所述安装架(102)顶部的背面设置有继电器(104)。
2.根据权利要求1所述的一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，其特征在于：所述扶手(3)底部的两侧均固定焊接有安装柱(301)，正面所述扶手(3)顶部的右侧固定安装有折叠架(302)，所述折叠架(302)的顶部固定安装有触摸屏(303)，背面所述扶手(3)顶部的右侧固定安装有控制器(304)，所述控制器(304)的顶部设置有控制摇杆(305)。
3.根据权利要求1所述的一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，其特征在于：所述控制装置(101)包括安装盒(1011)，所述安装盒(1011)的内腔设置有I\O模块(1012)、GPS模块(1013)、蓝牙模块(1015)和CPU模块(1014)。
4.根据权利要求3所述的一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，其特征在于：所述I\O模块(1012)的输入端与红外感应器(402)的输出端电连接，所述I\O模块(1012)的输出端与CPU模块(1014)的输入端电连接，所述CPU模块(1014)的输入端分别与GPS模块(1013)和蓝牙模块(1015)输出端电连接，所述CPU模块(1014)的输出端与继电器(104)的输入端电连接，所述继电器(104)的输出端与驱动电机(103)的输入端电连接，所述CPU模块(1014)的输入端与触摸屏(303)的输出端电连接，所述蓝牙模块(1015)与触摸屏(303)双向电连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，其特征在于：所述轮毂(5)正面的中部贯穿连接有驱动轴(501)，所述驱动轴(501)的外侧的中部套接有驱动齿轮(502)。
6.根据权利要求1所述的一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，其特征在于：所述驱动电机(103)底部的输出轴贯穿安装架(102)并延伸至安装架(102)底部的外侧，所述驱动电机(103)输出轴的底部固定焊接有齿轮盘(1031)。
7.根据权利要求1所述的一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，其特征在于：所述齿轮盘(1031)的底部与驱动齿轮(502)相啮合，所述控制器(301)的输出端与继电器(104)的输入端电连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于轨迹自运算实现智能持续跟随的电动四轮车，其特征在于：所述靠背(2)右侧的中部固定粘接有缓冲气囊(201)，所述靠背(2)为空心框架，所述靠背(2)右侧的中部开设有通气口(202)，所述靠背(2)内腔的顶部活动卡接有密封条(203)，所述密封条(203)顶部的中部等距离固定焊接有受力条(204)，所述受力条(204)的顶部贯穿靠背(2)并延伸至靠背(2)顶部的外侧，所述受力条(204)的顶部固定焊接有下压条(205)，所述靠背(2)正面与背面的中部均通过固定栓固定连接有绑带(206)。
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