一种高灵敏度转向的独轮双环面自行车的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明设及交通领域,尤其设及一种高灵敏度转向的独轮双环面自行车的设计。
【背景技术】
[0002] 独轮自行车作为民间娱乐项目常见于杂技和艺术表演中,随着时代的发展,独轮 自行车慢慢地融入和体育运动和健身活动之中,如今,独轮自行车更多地成为了一种新型 代步方式。但是传统的独轮自行车需要驾驶者具有极好的协调力和掌控平衡的能力,为了 使独轮自行车更好地适应于大众,具有自平衡性能和体感操作性能的独轮自行车应运而 生,但是,至今为止,独轮自行车的仍存在一个极为棘手的问题,即转弯半径过大,无法实现 小半径高灵敏度转弯,如何解决运一问题是独轮自行车突破当前发展限制的关键。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种可实现高灵敏度转向和原地旋 转的独轮双环面自行车。本发明的独轮双环面自行车可依据当前车速和路况实时控制转角 和转向半径,实现高灵敏度转向,当行驶速度较高时,可通过自旋降低行驶速度,实现安全 转向。
[0004] 本发明采用的技术方案如下:一种独轮双环面自行车包括车头、车座、双环面车 轮、控制系统、传感器系统、速度调节器、车辆转角检测系统、制动系统和供电系统。
[0005] 所述的车头和车座位于车身上方并与车身相连接或一体构成,所述的双环面车轮 位于车身下方,并通过轴与车身相连接。
[0006] 所述的双环面车轮由两个距离小于d的轮子组成,所述的两个距离小于d的轮子 分别由两个电机驱动,所述的d在满足工艺设计的条件下应尽可能地小;所述的双环面车 轮、也可由两个共轴的基于磁悬浮的轮子构成;所述的双环面车轮、的两个轮子的转速由控 制系统控制;所述的双环面车轮可确保独轮双环面自行车在水平方向保持平衡。
[0007] 所述的传感器系统包括转角角度传感器、速度角度传感器、速度传感器构成;所述 的转角角度传感器位于车头,用于检测车头的转角a ;所述的车头的转角a是用户转动车 头的角度;所述的车头的转角a满足-180。《a《180°、a = +360°或a = -360°, 车头的转角a为正数时表示车头向右转,车头的转角a为负数时表示车头向左转,车头的 转角a =+360°时,表示车辆向右原地旋转,车头的转角a =-360°时,表示车辆向左原 地旋转;所述的速度角度传感器位于车头的速度调节器,用于检测速度调节器的旋转角度 0 ;所述的速度传感器分别位于双环面车轮的两个轮子,用于检测左侧轮子的行驶速度Vi 和右侧轮子的行驶速度V2;所述的转角角度传感器、速度角度传感器和速度传感器分别连 续把所检测到的车头的转角a、速度调节器的旋转角度和左、右两侧侧轮子的行驶速度Vi、 V2发送至控制系统。
[0008] 所述的速度调节器是指一个位于车头的可旋转的任意装置,用户通过旋转速度调 节器向控制系统传递速度指令。
[0009] 所述的车辆转角检测系统包括巧螺仪和加速度传感器;所述的车辆转角检测系统 连续将检测到的信息发送至控制系统。
[0010] 所述的控制系统获取传感器系统提供的信息;所述的传感器系统提供的信息包括 车头的转角a、速度调节器的旋转角度P、双环面车轮的左侧轮子的行驶速度Vi和右侧轮 子的行驶速度V2;所述的控制系统获取车辆转角检测系统检测到的信息,并经过分析处理 后获得车辆的实际转角T ;所述的控制系统依据传感器系统提供的信息和车辆实际转角 丫调节Vl和V2,实现调速和转向。
[0011] 所述的速度调节器的旋转角度P与用户的目标行驶速度V满足V = kP ;所述的 k由工艺设计时人为决定。
[0012] 所述的制动系统包括再生制动系统和摩擦制动系统,可提供再生制动和摩擦制动 两种方式;所述的制动系统在制动强度较低时,首先采取再生制动方式,在制动强度较高 时,采用再生制动与摩擦制动相结合的方式。
[0013] 所述的供电系统通过充电储能后,为双环面车轮、控制系统、传感器系统,车辆转 角检测系统和再生制动系统供电。
[0014] 所述的一种基于磁悬浮的轮子包括内轮、外轮、悬浮系统、牵引系统、导向系统和 通信系统。。
[0015] 所述的内轮和外轮为同屯、圆,且外轮的过中屯、轴线的任意截面呈半包内轮的过 中屯、轴线的任意截面的形状;所述内轮开有中屯、通孔;所述的内轮的中屯、通过轴与车身相 连。
[0016] 所述的内轮和外轮优选W下结构:过内轮的中屯、轴线的任意截面为两个T型结 构,且两个T型结构的尾端相对;所述外轮的过中屯、轴线的任意截面为向右旋转90°的C 型结构,并且C型结构的A-B段和I-J段与内轮的两个T型首端下平面相平行,C-D段和G-H 段与内轮的两个T型首端侧面相平行,E-F段与内轮的T型首端上平面相平行,C型结构的 其他段W光滑曲线相连接。
[0017] 所述的悬浮系统包括化个悬浮单元,n > 4 ;所述的悬浮单元包括悬浮初级、悬浮 次级和悬浮气隙传感器;所述的悬浮初级为电磁铁,位于内轮,优选位于内轮的T型首端的 两个下平面的下侧;所述的悬浮次级为永磁体或金属板,位于外轮,优选位于外轮的C型结 构内侧的A-B段和I-J段;所述的悬浮气隙传感器位于内轮或外轮,优选位于T型首端的两 个下平面的下侧或位于外轮的C型结构内侧的A-B段和I-J段;所述的悬浮初级产生的磁 场与悬浮次级所产生的磁场相互作用W提供外轮相对内轮悬浮的悬浮力,使外轮相对内轮 悬浮;所述的悬浮力为吸引力,悬浮力的方向与内轮半径方向一致。
[0018] 所述的电磁铁为直流激磁或交流激磁,优选直流激磁;所述的悬浮次级可W为多 种形状,优选U型次级。
[0019] 所述的牵引系统可由一个或多个牵引单元构成;所述的牵引单元包括牵引初级、 牵引次级和位置传感器;所述的牵引初级为=相交流绕组或=相交流轨道,位于内轮,优选 位于内轮的T型首端的上平面的上侧;所述的牵引次级为金属板或超导磁体,位于外轮,优 选位于外轮的C型结构内侧的E-F段;所述的位置传感器分布于外轮,优选位于外轮的C型 结构内侧的E-F段;所述的牵引初级与牵引次级所产生的磁场相互作用,为外轮运动提供 切向力。所述的切向力与轮子的半径及内轮的中屯、轴线相垂直并指向车轮前进方向。
[0020] 所述的导向系统包括2m个导向单元,m > 4 ;所述的导向单元包括导向初极、导向 次级和导向气隙传感器;所述的导向初极为电磁铁,位于内轮,优选位于内轮的两个T型首 端侧面的外侧;所述的导向次级为永磁体或金属板,位于外轮,优选位于外轮的C型结构内 侧的C-D段和G-H段;所述的导向气隙传感器位于内轮或外轮,优选位于内轮的两个T型首 端侧面的外侧或外轮的C型结构内侧的C-D段和G-H段;所述的导向初极产生的磁场与导 向次级所产生的磁场相互作用W提供导向力;所述的导向力为吸引力,并与内轮的中屯、轴 线相平行。
[0021] 所述的电磁铁为直流激磁或交流激磁,优选直流激磁;所述的导向次级可W为多 种形状,优选U型次级;所述的导向系统在控制系统检测到气隙值大于设定的气隙阔值e 时,由控制系统发出指令调节导向力的大小;所述e为工艺设计时人为设定的气隙值。
[0022] 所述的通信系统的通信方式包括有线和无线,所述的基于磁悬浮的轮子通过通信 系统与车辆的控制系统通信。
[0023] 进一步地,所述的悬浮系统的具体工作方法如下:
[0024] 1)化个悬浮初级分两列分别均匀分布于内轮,对应于化悬浮初级有化个悬浮次 级分布于外轮,化个悬浮气隙传感器位于内轮或外轮并对应于悬浮初级和悬浮次级分布; [00巧]2)供电系统向悬浮初级供电,悬浮初级与悬浮次级相互作用产生悬浮力使 内轮与外轮分离产生气隙,第i个悬浮气隙传感器对应的气隙高度为hi,(i = 1,2, 3--2n-l, 2n);
[002引扣控制系统连续检测第i个悬浮气隙传感器处的气隙高度hi,判断是否满足 hi=h。,若满足,则控制系统无操作;若hi<h。,则增大悬浮力(i = 1,2,3…化-1,化), Fii为第i个悬浮初级和对应的悬浮次级提供的悬浮力诺h 1> h。,则减小悬浮力(i = 1,2, 3…化-1,2n)。其中,所述h。为工艺设计时人为设定的气隙值。
[0027] 当牵引次级由金属板构成时,牵引初级为=相交流绕组,所述的牵引系统的具体 工作方法如下:
[0028] 1)用户设定当前的行驶速度V,控制系统获取行驶速度V;
[002引。控制系统发出指令,在构成牵引初级的立相绕组中通入立相对称正弦电流,产 生气隙磁场,当不考虑由于铁屯、两端开断而引起的纵向边端效应时,运个气隙磁场的的分 布情况可看成沿展开的直线方向呈正弦形分布;当=相电流随时间变化时,气隙磁场将按 A、B、C相序沿轮子内环边缘移动,行波磁场的移动速度为V,,v,= 2f X,X为极距,f为电 流频率;
[0030] 3)由金属板构成的外轮在行波磁场切割下,将产生感应电动势并形成电流;
[0031] 电流和气隙磁场相互作用便产生切向电磁推力Fx,在Fx的作用下,内轮固定不动, 那么外轮就顺着行波磁场运动的方向运动,外轮的线速度用V表示,转差率用是S表示,贝U 有V=(1-S)Vs;
[003引 4)位置传感器连续监测位置信息,将位置信息发送至控制系统,控制系统通过位 置信息获取当前的轮子的线速度V',将当前轮子的线速度V'与用户设定的行驶速度V进 行比较,若V' <v,则通过调节电流频率f或转差率S增大F,W增大V';若V' >v,则通 过调节电流频率f或转差率S减小F,W减小V';若V' = V,则不做任何操作。
[0033] 5)用户发出制动指令,则在S相交流绕组中通入反向电流,直到控制系统获取到 的轮子当前线速度V'=0,停止向牵引系统供电。
[0034] 当牵引次级为超导磁体时,牵引初级为=相交流轨道线圈,所述的牵引系统具体 的工作方法如下:
[0035] 1)用户设定当前的行驶速度V,控制系统获取行驶速度V;
[0036] 2)控制系统发出指令,交流电源向构成牵引初级的=相交流轨道供电,产生交流 磁场;
[0037] 3)构成牵引