[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2020142055A1 - Self-balancing electric skateboard - Google Patents

Self-balancing electric skateboard Download PDF

Info

Publication number
WO2020142055A1
WO2020142055A1 PCT/UA2019/000143 UA2019000143W WO2020142055A1 WO 2020142055 A1 WO2020142055 A1 WO 2020142055A1 UA 2019000143 W UA2019000143 W UA 2019000143W WO 2020142055 A1 WO2020142055 A1 WO 2020142055A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
platform
self
balancing
electric motor
electroskate
Prior art date
Application number
PCT/UA2019/000143
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович ВЛАЩИНСКИЙ
Original Assignee
Александр Владимирович ВЛАЩИНСКИЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Владимирович ВЛАЩИНСКИЙ filed Critical Александр Владимирович ВЛАЩИНСКИЙ
Publication of WO2020142055A1 publication Critical patent/WO2020142055A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/16Platforms for rocking motion about a horizontal axis, e.g. axis through the middle of the platform; Balancing drums; Balancing boards or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63CSKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/01Skateboards
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63CSKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/02Roller skates; Skate-boards with wheels arranged in two pairs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63CSKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/12Roller skates; Skate-boards with driving mechanisms

Definitions

  • the invention relates to small individual electric vehicles mainly for entertainment or sports.
  • a self-balancing electric vehicle [6] containing an elongated platform with two supporting platforms for placing the user's feet between which there are two coaxial electric motor wheels, each of which is mounted on an independent suspension with a spring shock absorber, and the wheel axles oriented perpendicular to the longitudinal axis of the platform.
  • the vehicle also includes at least one orientation sensor module with the possibility of detecting the inclination of the platform relative to the axes of the electric motor wheels and at least one electric motor wheel controller configured to control them based on the output signal of the orientation sensor module .
  • the objective of the invention is the expansion of functional and operational capabilities, improving the cushioning properties. This is achieved by adding active suspension to the vehicle structure by introducing additional controllable electromagnetic shock absorbers, as well as by improving the suspension elements.
  • Figure 1 shows a axonometric view of the electroskate (first option); figure 2 is a side view of the electroskate of the first embodiment; on Fig.Z is a top view of the electroskate of the first embodiment; figure 4 is a section aa of fig.Z; Figures 5 and 6 show a detail of a section A-A (views B and C); Fig.7 is a perspective view of an electroskate when turning; on Fig is a rear view of the electric skate when turning; figure 9 is a perspective view of an electroskate (second option); figure 10 is a side view of the electric skateboard of the second embodiment; figure 1 1 is a top view of the electroskate of the second embodiment; in Fig.12 is a perspective view of an electric skateboard (third embodiment) with transport rollers; in Fig.13 is a side view of the electric skate of the third embodiment; on Fig is a top view of the electric skate of the third option; in FIG.
  • FIGS. 12 and 13 show a detail of FIGS. 12 and 13 (views G, D, E); in Fig.18 is a perspective view of an electroskate during its transportation; on Fig - stages of operation of the electroskate; in Fig.20 is a structural diagram of an electric skate.
  • the self-balancing electro-skate (hereinafter electro-skate) consists of an oblong-shaped platform 1 with two supporting platforms 2 for placing the user's feet.
  • electro-skate In the central part of the platform 1, between the supporting platforms 2, there are two coaxial electric motor wheels 3, each of which is mounted on an independent suspension 4 with spring 5 and electromagnetic 6 shock absorbers, and the axles of the wheels Yi and Yi are oriented perpendicular to the longitudinal axis X of the platform 1.
  • the electric skate includes at least one controller 7 of the electric motor-wheels 3, one controller 8 of electromagnetic shock absorbers 6 and two module-orientation sensors of the platform: the first module is the orientation sensor 9 with the possibility of determining the inclination of the platform relative to the axes Yi and Y2 electric motor-wheels 3, the second module is an orientation sensor 10 with the ability to determine the inclination of the platform relative to its longitudinal axis X.
  • the electric motor-wheel 3 is a wheel 11 with a pneumatic tire 12 and a brushless electric motor 13 built into the hub.
  • the axis 14 of the electric motor-wheel 3 has two points of support and is fixed in the vertical brackets 15 of the suspension 4.
  • a power transmission for example, a planetary gearbox
  • a controller can be placed in the joint housing with the engine.
  • the controller 7 is moved outside the motor 13 and connected to it by a flexible electric wire 16.
  • the outer diameter D of the electric motor-wheel 3 can be in the range of 9 " ⁇ D ⁇ 16" (228.6 mm ⁇ D ⁇ 406.4 mm).
  • the platform 1 is a rectangular frame 17 with rounded corners 18.
  • the frame 17 can be made of high-quality hollow or special metal profile. In this case, the design of the frame of a rectangular pipe is described.
  • the extreme parts 19 of the frame 17 are bent upwards by about 1/4 in relation to its length.
  • the bending angle a relative to the plane of the frame 17 may be in the range from 165 ° to 180 °.
  • Each independent suspension 4 of the electric motor-wheel 3 is a U-shaped elongated bracket 23, each of the ends of the straight sections (inner — 24, outer — 25) of which is connected to the platform 1 by means of a cylindrical hinge 26.
  • the bracket 23 is connected to the opposite side from the hinge 26 with platform 1 by means of spring 5 and electromagnetic 6 shock absorbers.
  • the lower radius part 27 of the bracket 23 is based on elastic buffers (chippers) 28 shock absorbers 5, 6.
  • bracket 15 From the bottom of the bracket 23, on each of its rectilinear sections 24, 25 (approximately in the middle), there is one vertical bracket 15, opposite each other, having through grooves 29 that are directed perpendicularly downward relative to the plane of the bracket 23.
  • axis 14 electric motor-wheels 3, which can move freely along them.
  • the axis 14 is fixed in the position required by the length of the grooves 29 by the fixing elements 30. In this way, the protrusion of the electric motor-wheel 3 relative to the lower surface of the platform 1 is regulated.
  • the stops 31 prevent the axis 14 from falling out of the brackets 15 in case of its unreliable fixation.
  • each bracket 23 On top of each bracket 23, above the electric motor-wheel 3, is a protective shield 32 (on some sketches one of the shields is not shown).
  • the spring shock absorber 5 is a cylindrical rod 33 with a thread extending perpendicular to the plane of the bracket 23 through one of its two straight sections — the inner 24 or the outer 25, and is connected to the platform 1 using a double hinge 34 on which the buffer 28 is fixed.
  • a threaded elasticity regulator 35 On the opposite (from the hinge 34) to the side of the rod 33 is a threaded elasticity regulator 35, between which and a straight section of the bracket 23, wrapping the rod 33, there is a twisted compression spring 36.
  • the electromagnetic shock absorber 6 is a linear tubular electromagnetic motor 6a, in which the primary element is the stator 37, containing a series of ring-shaped electromagnetic coils, creating an electromagnetic field with its linear movement along the axis of the tubular body of the stator 37.
  • the electromagnetic field forces the secondary motor element to move - the armature 38 , coaxially located inside the stator 37.
  • Anchor 38 is made in the form of a cylindrical tube, inside of which there are permanent magnets based on rare-earth elements.
  • the electromagnetic shock absorber 6 is located similarly to the spring shock absorber 5 on the inner 24 or outer 25 straight portion of the bracket 23.
  • the spring shock absorber 5 is located on the inner rectilinear section 24 of the bracket 23, and the electromagnetic shock absorber 6 on the outer 25.
  • the stator 37 is rigidly mounted on top of the bracket 23, perpendicular to its plane, on one of its two rectilinear sections - 24 or 25, and the anchor 38, like the rod 33 of the spring shock absorber 5 passes through a straight section of the bracket 23 and is connected to the platform 1 by means of a double hinge 34, on which a buffer 28 is fixed.
  • the second variant of the electric skate (Fig. 9 - 1 1) provides for the placement of the spring shock absorber 5 on the inner rectilinear section 24 of the bracket 23, while the electromagnetic shock absorber 6 is located on the outer rectilinear section 25 of the bracket 23 at an acute angle relative to its plane.
  • the stator 37 is pivotally connected to the bracket 23 by means of a low bracket 39 located near the upper radius portion 40 of the bracket 23, and the armature 38 is pivotally connected to the platform 1 by means of a high bracket 41 fixed to the frame 17 of the platform 1 next to the cylindrical hinge 26.
  • the third variant of the electroskate (Figs. 12-14) provides for the combination of spring 5 and electromagnetic 6 shock absorbers in one common unit 42 with their parallel functioning. That is, the compression spring 36, entwining the stator 37 of the linear motor 6a, relies at one end on the elasticity regulator 35 located on the stator 37, and at the other end the spring 36 rests on the thrust washer 43, mounted on the end of the armature 38.
  • Such an assembly 42 is located on the external rectilinear section 25 of the bracket 23 at an acute angle relative to its plane.
  • the stator 37 is pivotally connected to the bracket 23 by means of a low bracket 39 located near the upper radius portion 40 of the bracket 23, and the armature 38 is pivotally connected to the platform 1 by means of a high bracket 41 fixed to the frame 17 of the platform 1 next to the cylindrical hinge 26.
  • the orientation sensor module 9 or 10 is a combination of two types of inertial sensors (motion sensors) in one housing - a gyroscope and an accelerometer based on microelectromechanical systems (MEMS). Gyroscope - a sensor measuring angular velocity, an accelerometer - a sensor measuring linear acceleration. Also, both sensors are inclinometers, i.e. measure tilt angles.
  • the orientation sensor module has the ability to measure the change in position of an object in three spatial dimensions simultaneously. Therefore, for complete measurements in similar vehicles with an automatic balancing system, it is the orientation sensor module that is used.
  • Automatic balancing of the electric skate relative to the axes Yi and Ug of the electric motor-wheels 3 is based on a feedback system. That is, the feedback creates a closed loop: the controller 7 supplies a control signal to the electric motor-wheels 3 proportional to the sum / difference between the current value of the position of the electric skate (generated by the first orientation sensor module 9) and the set value so that this amount / difference decreases.
  • the movement of the electroskate is controlled by the transfer of the center of gravity of the user relative to the conditional center of the electroskate.
  • the electro-skate By deflecting the center of gravity of the body, for example, to the left, the electro-skate is gaining speed, to the right - it slows down or changes the direction of movement.
  • the electric skate control provides two modes: passive and active (or mixed).
  • passive control the user, moving his own center of gravity forward or backward, tilts the platform 1 relative to its longitudinal axis X, respectively, tilts to the sides of the electric motor-wheel 3 and turns the electroskate. In this case, the rotation speed of the electric motor-wheels 3 is the same, and the turning arc is smooth.
  • active control differential control of the electric motor-wheels 3 is added. That is, in the case of the inclination of the platform 1 relative to its longitudinal axis X, the second orientation sensor module 10 senses such position changes and corrects the output signal of the electric motor-wheel controller 7 so that the angular velocity COi one electric motor-wheel differs from angular speed
  • the user can change the control modes of turns with a switch (not shown) located directly on the electric skateboard or remotely from the remote control, or a smartphone (as an option).
  • a switch not shown located directly on the electric skateboard or remotely from the remote control, or a smartphone (as an option).
  • the independent suspension 4 of the electric motor-wheels 3 gives an additional degree of freedom to the platform 1 - tilts relative to its longitudinal axis X. It is advisable to balance such mobility before starting the movement of the electroskate.
  • the automatic stabilization of platform 1 relative to its longitudinal axis X is also based on a feedback system and is similar to the scheme of automatic balancing of an electric skate relative to the Yi and Y2 axes of the electric motor wheels 3. Namely, the feedback creates a closed loop: the controller 8 supplies the electromagnetic shock absorbers 6 with a proportional control signal the sum / difference between the flow value of the position of the platform 1 (generated by the second module-orientation sensor 10) and the set value so that this amount / difference is reduced.
  • Another option is also possible to stabilize the platform 1 relative to its longitudinal axis X before the start of the movement of the electroskate.
  • the electromagnetic shock absorbers 6 After turning on the power of the electroskate, the electromagnetic shock absorbers 6 immediately acquire maximum rigidity, respectively, practically immobilize the platform 1 relative to its longitudinal axis X. Small mobility will remain within the elasticity of the tires 12 of the electric motor-wheels 3.
  • the user stands on the electroskate and, as soon as it initiates its forward movement or backward, electromagnetic shock absorbers 6 go into automatic control mode and begin to fulfill their main function - shock absorption.
  • the controller 8 of the electromagnetic shock absorbers 6 may be guided by the output signals of the first sensor module 9, the second sensor module 10 or both at the same time. Sensitive to vibration accelerometers, which are part of the module-sensors 9 and 10, automatically adjust the signal to change the stiffness of the electromagnetic shock absorbers 6.
  • electromagnetic shock absorbers 6 in the process of lateral inclinations of the platform 1 can reinforce such inclinations.
  • the controller 8 of the electromagnetic shock absorbers 6 uses the output signal of the second sensor module 10. That is, the user initiates only a change in the direction of the lateral inclination of the platform 1, and the electromagnetic shock absorbers 6 are used as levers for tilting the platform 1.
  • platform 1 at one of its ends 1a, at rounded corners 18, contains a pair of transport rollers 44.
  • Each roller 44 is located on a rotary support 45, the axis of rotation 02 which is directed along the platform 1 and is intersecting with an angle of 90 ° relative to the axis Oi of the roller 44.
  • the pivot bearing 45 together with the roller 44 rotates around its axis 02 by 360 ° and has four fixed positions every 90 °.
  • transport rollers 44 may be removable. When there is no need to use rollers 44, they can be easily removed and placed inside the bent parts of the frame 19.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)

Abstract

A self-balancing electric skateboard consists of an elongate platform (1) with two support regions (2) for accommodating a user's feet. In the centre portion of the platform between the support regions two electric motor/wheels (3) are coaxially arranged, each of which is mounted on an independent suspension (4) with a spring (5) of an electromagnetic shock absorber (6), wherein the axles of the wheels are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the platform. The electric skateboard also comprises at least one electric motor/wheel controller (7), one electromagnetic shock absorber controller (8), and two modules for sensing the orientation of the platform, namely an orientation sensing module (9) capable of determining the tilt of the platform relative to an axle of an electric motor/wheel, and an orientation sensing module (10) capable of determining the tilt of the platform relative to its longitudinal axis.

Description

САМОБАЛАНСИРУЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОСКЕЙТ SELF-BALANCING ELECTROSKATE
Область техники Technical field
Изобретение относится к малым индивидуальным электротранспортным средствам преимущественно для развлечений или занятия спортом. The invention relates to small individual electric vehicles mainly for entertainment or sports.
Предшествующий уровень техники State of the art
Известны конструкции электрических самобалансирующихся транспортных средств, представляющие собой продолговатую платформу, в центре которой размещена пара соосных колес. При этом оси колес сориентированы перпендикулярно относительно продольной оси платформы. Пользователь размещает стопы ног по краям платформы приблизительно параллельно осям колес и, отклоняя собственный центр тяжести, управляет изменением движения транспортного средства [1-5]. Known designs of electric self-balancing vehicles, which are an oblong platform, in the center of which is a pair of coaxial wheels. In this case, the axles of the wheels are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the platform. The user places the feet on the edges of the platform approximately parallel to the axles of the wheels and, deflecting its own center of gravity, controls the change in vehicle movement [1-5].
Недостатки вышеприведенных транспортных средств - сложность конструкции, большая стоимость, передвижение только по относительно ровным поверхностям (т.е. невозможность передвижения по бездорожью). The disadvantages of the above vehicles are the complexity of the design, the high cost, the movement only on relatively flat surfaces (i.e. the impossibility of traveling on impassable roads).
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является конструкция самобалансирующегося электрического транспортного средства [6], содержащая продолговатую платформу с двумя опорными площадками для размещения стоп ног пользователя между которыми расположены два соосных электромотор-колеса, каждое из которых установлено на независимой подвеске с пружинным амортизатором, а оси колес сориентированы перпендикулярно относительно продольной оси платформы. Также транспортное средство включает в себя, по меньшей мере, один модуль-датчик ориентации с возможностью определения наклона платформы относительно осей электромотор-колес и, по меньшей мере, один контроллер электромотор-колес, настроенный для управления ими на основе выходного сигнала модуль- датчика ориентации. Closest to the proposed invention is the design of a self-balancing electric vehicle [6], containing an elongated platform with two supporting platforms for placing the user's feet between which there are two coaxial electric motor wheels, each of which is mounted on an independent suspension with a spring shock absorber, and the wheel axles oriented perpendicular to the longitudinal axis of the platform. The vehicle also includes at least one orientation sensor module with the possibility of detecting the inclination of the platform relative to the axes of the electric motor wheels and at least one electric motor wheel controller configured to control them based on the output signal of the orientation sensor module .
Недостатками такой конструкции транспортного средства являются невозможность автоматического балансирования (стабилизации) относительно продольной оси платформы, применение амортизаторов с несовершенной демпфирующей характеристикой. Раскрытие изобретения The disadvantages of this vehicle design are the impossibility of automatic balancing (stabilization) relative to the longitudinal axis of the platform, the use of shock absorbers with imperfect damping characteristics. Disclosure of invention
Задача изобретения - расширение функциональных и эксплуатационных возможностей, улучшение амортизационных свойств. Это достигается добавлением в конструкцию транспортного средства активной подвески путем введения дополнительных управляемых электромагнитных амортизаторов, а также усовершенствованием элементов подвески. The objective of the invention is the expansion of functional and operational capabilities, improving the cushioning properties. This is achieved by adding active suspension to the vehicle structure by introducing additional controllable electromagnetic shock absorbers, as well as by improving the suspension elements.
Краткое описание фигур чертежей Brief Description of the Drawings
На фиг.1 изображен аксонометрический вид электроскейта (первый вариант); на фиг.2 - вид сбоку электроскейта первого варианта; на фиг.З - вид сверху электроскейта первого варианта; на фиг.4 - сечение А-А фиг.З; на фиг.5 и 6 изображена детализация сечения А-А (виды Б и В); на фиг.7 - аксонометрический вид электроскейта при повороте; на фиг.8 - вид сзади электроскейта при повороте; на фиг.9 - аксонометрический вид электроскейта (второй вариант); на фиг.10 - вид сбоку электроскейта второго варианта; на фиг.1 1 - вид сверху электроскейта второго варианта; на фиг.12 - аксонометрический вид электроскейта (третий вариант) с транспортировочными роликами; на фиг.13 - вид сбоку электроскейта третьего варианта; на фиг.14 - вид сверху электроскейта третьего варианта; на фиг. 15 - 17 изображена детализация фиг.12 и 13 (виды Г, Д, Е); на фиг.18 - аксонометрический вид электроскейта при его транспортировке; на фиг.19 - этапы эксплуатации электроскейта; на фиг.20 - структурная схема электроскейта. Figure 1 shows a axonometric view of the electroskate (first option); figure 2 is a side view of the electroskate of the first embodiment; on Fig.Z is a top view of the electroskate of the first embodiment; figure 4 is a section aa of fig.Z; Figures 5 and 6 show a detail of a section A-A (views B and C); Fig.7 is a perspective view of an electroskate when turning; on Fig is a rear view of the electric skate when turning; figure 9 is a perspective view of an electroskate (second option); figure 10 is a side view of the electric skateboard of the second embodiment; figure 1 1 is a top view of the electroskate of the second embodiment; in Fig.12 is a perspective view of an electric skateboard (third embodiment) with transport rollers; in Fig.13 is a side view of the electric skate of the third embodiment; on Fig is a top view of the electric skate of the third option; in FIG. 15 to 17 show a detail of FIGS. 12 and 13 (views G, D, E); in Fig.18 is a perspective view of an electroskate during its transportation; on Fig - stages of operation of the electroskate; in Fig.20 is a structural diagram of an electric skate.
Осуществление изобретения The implementation of the invention
Самобалансирующийся электроскейт (далее электроскейт) состоит из платформы 1 продолговатой формы с двумя опорными площадками 2 для размещения стоп ног пользователя. В центральной части платформы 1, между опорными площадками 2, расположены два соосных электромотор-колеса 3, каждое из которых установлено на независимой подвеске 4 с пружинным 5 и электромагнитным 6 амортизаторами, а оси колес Yi и Yi сориентированы перпендикулярно относительно продольной оси X платформы 1. Также электроскейт включает в себя, по меньшей мере, один контроллер 7 электромотор- колес 3, один контроллер 8 электромагнитных амортизаторов 6 и два модуль- датчика ориентации платформы: первый модуль- датчик ориентации 9 с возможностью определения наклона платформы относительно осей Yi и Y2 электромотор-колес 3, второй модуль- датчик ориентации 10 с возможностью определения наклона платформы относительно её продольной оси X. The self-balancing electro-skate (hereinafter electro-skate) consists of an oblong-shaped platform 1 with two supporting platforms 2 for placing the user's feet. In the central part of the platform 1, between the supporting platforms 2, there are two coaxial electric motor wheels 3, each of which is mounted on an independent suspension 4 with spring 5 and electromagnetic 6 shock absorbers, and the axles of the wheels Yi and Yi are oriented perpendicular to the longitudinal axis X of the platform 1. Also, the electric skate includes at least one controller 7 of the electric motor-wheels 3, one controller 8 of electromagnetic shock absorbers 6 and two module-orientation sensors of the platform: the first module is the orientation sensor 9 with the possibility of determining the inclination of the platform relative to the axes Yi and Y2 electric motor-wheels 3, the second module is an orientation sensor 10 with the ability to determine the inclination of the platform relative to its longitudinal axis X.
Электромотор-колесо 3 представляет собой колесо 11 с пневматической шиной 12 и бесколлекторным электродвигателем 13, встроенным в место ступицы. Ось 14 электромотор-колеса 3 имеет две точки опоры и закрепляется в вертикальных кронштейнах 15 подвески 4. В совместном с двигателем корпусе могут размещаться силовая передача (например, планетарный редуктор) и контроллер. В данной конструкции электроскейта контроллер 7 вынесен за пределы двигателя 13 и соединен с ним гибким электропроводом 16. Внешний диаметр D электромотор-колеса 3 может быть в диапазоне 9" < D < 16" (228,6мм < D < 406,4мм). The electric motor-wheel 3 is a wheel 11 with a pneumatic tire 12 and a brushless electric motor 13 built into the hub. The axis 14 of the electric motor-wheel 3 has two points of support and is fixed in the vertical brackets 15 of the suspension 4. In the joint housing with the engine, a power transmission (for example, a planetary gearbox) and a controller can be placed. In this design of the electric skate, the controller 7 is moved outside the motor 13 and connected to it by a flexible electric wire 16. The outer diameter D of the electric motor-wheel 3 can be in the range of 9 "<D <16" (228.6 mm <D <406.4 mm).
Платформа 1 представляет собой каркас 17 прямоугольной формы со скругленными углами 18. Каркас 17 может быть изготовлен из сортового пустотелого или специального металлического профиля. В этом случае описана конструкция каркаса из прямоугольной трубы. The platform 1 is a rectangular frame 17 with rounded corners 18. The frame 17 can be made of high-quality hollow or special metal profile. In this case, the design of the frame of a rectangular pipe is described.
Крайние части 19 каркаса 17 согнуты вверх приблизительно на 1/4 по отношению его длины. Угол изгиба а относительно плоскости каркаса 17 может быть в пределах от 165° до 180°. The extreme parts 19 of the frame 17 are bent upwards by about 1/4 in relation to its length. The bending angle a relative to the plane of the frame 17 may be in the range from 165 ° to 180 °.
Сверху согнутых частей 19 каркаса 17 расположены опорные площадки 2 с нескользящей поверхностью для размещения стоп ног пользователя, а снизу - защитные кожухи 20. Внутри согнутых частей 19, между опорными площадками 2 и кожухами 20, расположено электрооборудование электроскейта: аккумуляторы 21, контроллеры 7, 8, датчики 9, 10 и т.п. On top of the bent parts 19 of the frame 17 are supporting platforms 2 with a non-slip surface for placing the feet of the user, and below - protective covers 20. Inside the bent parts 19, between the supporting platforms 2 and the casings 20, there is an electric skateboard: batteries 21, controllers 7, 8 , sensors 9, 10, etc.
Снизу скругленных углов 18 каркаса 17 закреплены опорные эластичные (например, резиновые) элементы 22 для опирания электроскейта на грунт, которые также могут использоваться при дополнительном или экстренном торможении. Bottom of the rounded corners 18 of the frame 17 are fixed elastic support (for example, rubber) elements 22 for supporting the electro-skate on the ground, which can also be used during additional or emergency braking.
Каждая независимая подвеска 4 электромотор-колеса 3 представляет собой U - образную вытянутую скобу 23, каждый из концов прямолинейных участков (внутренний - 24, внешний— 25) которой соединен с платформой 1 с помощью цилиндрического шарнира 26. Противоположной стороной от шарнира 26 скоба 23 соединена с платформой 1 посредством пружинного 5 и электромагнитного 6 амортизаторов. К тому же нижняя радиусная часть 27 скобы 23 опирается на упругие буфера (отбойники) 28 амортизаторов 5, 6. Each independent suspension 4 of the electric motor-wheel 3 is a U-shaped elongated bracket 23, each of the ends of the straight sections (inner — 24, outer — 25) of which is connected to the platform 1 by means of a cylindrical hinge 26. The bracket 23 is connected to the opposite side from the hinge 26 with platform 1 by means of spring 5 and electromagnetic 6 shock absorbers. In addition, the lower radius part 27 of the bracket 23 is based on elastic buffers (chippers) 28 shock absorbers 5, 6.
Снизу скобы 23, на каждом прямолинейном её участке 24, 25 (примерно посередине), расположено по одному вертикальному кронштейну 15, друг против друга, имеющие сквозные пазы 29, которые направлены перпендикулярно вниз относительно плоскости скобы 23. В сквозных пазах 29 кронштейнов 15 размещается ось 14 электромотор-колеса 3, которая может свободно передвигаться вдоль них. Закрепляется ось 14 в необходимом по длине пазов 29 положении фиксирующими элементами 30. Таким способом регулируется величина выступания электромотор-колеса 3 относительно нижней поверхности платформы 1. Ограничители 31 предохраняют ось 14 от выпадения из кронштейнов 15 в случае ненадежной её фиксации. From the bottom of the bracket 23, on each of its rectilinear sections 24, 25 (approximately in the middle), there is one vertical bracket 15, opposite each other, having through grooves 29 that are directed perpendicularly downward relative to the plane of the bracket 23. In the through grooves 29 of the brackets 15 there is an axis 14 electric motor-wheels 3, which can move freely along them. The axis 14 is fixed in the position required by the length of the grooves 29 by the fixing elements 30. In this way, the protrusion of the electric motor-wheel 3 relative to the lower surface of the platform 1 is regulated. The stops 31 prevent the axis 14 from falling out of the brackets 15 in case of its unreliable fixation.
Сверху каждой скобы 23, над электромотор-колесом 3, расположен защитный щиток 32 (на некоторых эскизах один из щитков не показан). On top of each bracket 23, above the electric motor-wheel 3, is a protective shield 32 (on some sketches one of the shields is not shown).
Пружинный амортизатор 5 представляет собой цилиндрический стержень 33 с резьбой, проходящий перпендикулярно плоскости скобы 23 сквозь один из двух её прямолинейных участков - внутренний 24 или внешний 25, и соединяется с платформой 1 с помощью двойного шарнира 34, на котором закреплен буфер 28. На противоположной (от шарнира 34) стороне стержня 33 расположен резьбовой регулятор упругости 35, между которым и прямолинейным участком скобы 23, обвивая стержень 33, располагается витая пружина сжатия 36. The spring shock absorber 5 is a cylindrical rod 33 with a thread extending perpendicular to the plane of the bracket 23 through one of its two straight sections — the inner 24 or the outer 25, and is connected to the platform 1 using a double hinge 34 on which the buffer 28 is fixed. On the opposite ( from the hinge 34) to the side of the rod 33 is a threaded elasticity regulator 35, between which and a straight section of the bracket 23, wrapping the rod 33, there is a twisted compression spring 36.
Электромагнитный амортизатор 6 представляет собой линейный электромагнитный двигатель 6а трубчатого типа, в котором первичный элемент это статор 37, содержащий ряд кольцеобразных электромагнитных катушек, создающие электромагнитное поле с линейным его перемещением вдоль оси трубчатого корпуса статора 37. Электромагнитное поле заставляет перемещаться вторичный элемент двигателя - якорь 38, коаксиал ьно расположенный внутри статора 37. Якорь 38 изготовлен в виде цилиндрической трубки, внутри которой расположены постоянные магниты на основе редкоземельных элементов. The electromagnetic shock absorber 6 is a linear tubular electromagnetic motor 6a, in which the primary element is the stator 37, containing a series of ring-shaped electromagnetic coils, creating an electromagnetic field with its linear movement along the axis of the tubular body of the stator 37. The electromagnetic field forces the secondary motor element to move - the armature 38 , coaxially located inside the stator 37. Anchor 38 is made in the form of a cylindrical tube, inside of which there are permanent magnets based on rare-earth elements.
Располагается электромагнитный амортизатор 6 аналогично пружинному амортизатору 5 на внутреннем 24 или внешнем 25 прямолинейном участке скобы 23. В первом варианте электроскейта пружинный амортизатор 5 расположен на внутреннем прямолинейном участке 24 скобы 23, а электромагнитный амортизатор 6 - на внешнем 25. Статор 37 жестко крепится сверху скобы 23, перпендикулярно ее плоскости, на одном из двух её прямолинейных участков - 24 или 25, а якорь 38, подобно стержню 33 пружинного амортизатора 5, проходит сквозь прямолинейный участок скобы 23 и соединяется с платформой 1 посредством двойного шарнира 34, на котором закреплен буфер 28. The electromagnetic shock absorber 6 is located similarly to the spring shock absorber 5 on the inner 24 or outer 25 straight portion of the bracket 23. In the first embodiment of the electroskate, the spring shock absorber 5 is located on the inner rectilinear section 24 of the bracket 23, and the electromagnetic shock absorber 6 on the outer 25. The stator 37 is rigidly mounted on top of the bracket 23, perpendicular to its plane, on one of its two rectilinear sections - 24 or 25, and the anchor 38, like the rod 33 of the spring shock absorber 5 passes through a straight section of the bracket 23 and is connected to the platform 1 by means of a double hinge 34, on which a buffer 28 is fixed.
Также возможны другие варианты расположения амортизаторов в конструкции электроскейта. Второй вариант электроскейта (фиг. 9 - 1 1) предусматривает размещение пружинного амортизатора 5 на внутреннем прямолинейном участке 24 скобы 23, тогда как электромагнитный амортизатор 6 располагается на внешнем прямолинейном участке 25 скобы 23 под острым углом относительно её плоскости. Статор 37 шарнирно соединен со скобой 23 посредством низкого кронштейна 39, расположенного около верхней радиусной части 40 скобы 23, а якорь 38 шарнирно соединен с платформой 1 посредством высокого кронштейна 41, закрепленного к каркасу 17 платформы 1 рядом с цилиндрическим шарниром 26. Other options for the location of shock absorbers in the design of the electric skate are also possible. The second variant of the electric skate (Fig. 9 - 1 1) provides for the placement of the spring shock absorber 5 on the inner rectilinear section 24 of the bracket 23, while the electromagnetic shock absorber 6 is located on the outer rectilinear section 25 of the bracket 23 at an acute angle relative to its plane. The stator 37 is pivotally connected to the bracket 23 by means of a low bracket 39 located near the upper radius portion 40 of the bracket 23, and the armature 38 is pivotally connected to the platform 1 by means of a high bracket 41 fixed to the frame 17 of the platform 1 next to the cylindrical hinge 26.
Третий вариант электроскейта (фиг. 12 - 14) предусматривает объединение пружинного 5 и электромагнитного 6 амортизаторов в одном общем узле 42 с параллельным их функционированием. То есть, пружина сжатия 36, обвивая статор 37 линейного двигателя 6а, одним концом опирается на регулятор упругости 35, находящийся на статоре 37, а другим концом пружина 36 опирается на упорную шайбу 43, закрепленную на конце якоря 38. Располагается такой узел 42 на внешнем прямолинейном участке 25 скобы 23 под острым углом относительно её плоскости. Статор 37 шарнирно соединен со скобой 23 посредством низкого кронштейна 39, расположенного около верхней радиусной части 40 скобы 23, а якорь 38 шарнирно соединен с платформой 1 посредством высокого кронштейна 41, закрепленного к каркасу 17 платформы 1 рядом с цилиндрическим шарниром 26. The third variant of the electroskate (Figs. 12-14) provides for the combination of spring 5 and electromagnetic 6 shock absorbers in one common unit 42 with their parallel functioning. That is, the compression spring 36, entwining the stator 37 of the linear motor 6a, relies at one end on the elasticity regulator 35 located on the stator 37, and at the other end the spring 36 rests on the thrust washer 43, mounted on the end of the armature 38. Such an assembly 42 is located on the external rectilinear section 25 of the bracket 23 at an acute angle relative to its plane. The stator 37 is pivotally connected to the bracket 23 by means of a low bracket 39 located near the upper radius portion 40 of the bracket 23, and the armature 38 is pivotally connected to the platform 1 by means of a high bracket 41 fixed to the frame 17 of the platform 1 next to the cylindrical hinge 26.
Модуль- датчик ориентации 9 или 10 это объединение в одном корпусе двух типов инерционных датчиков (датчиков движения) - гироскопа и акселерометра, основанных на микроэлектромеханических системах (МЭМС). Гироскоп - датчик, измеряющий угловую скорость, акселерометр - датчик, измеряющий линейное ускорение. Также оба датчика являются инклинометрами, т.е. измеряют углы наклона. Модуль-датчик ориентации имеет возможность измерять смену положения объекта в трех пространственных измерениях одновременно. Поэтому для полноценных измерений в аналогичных транспортных средствах с системой автоматического балансирования применяются именно модуль-датчики ориентации. The orientation sensor module 9 or 10 is a combination of two types of inertial sensors (motion sensors) in one housing - a gyroscope and an accelerometer based on microelectromechanical systems (MEMS). Gyroscope - a sensor measuring angular velocity, an accelerometer - a sensor measuring linear acceleration. Also, both sensors are inclinometers, i.e. measure tilt angles. The orientation sensor module has the ability to measure the change in position of an object in three spatial dimensions simultaneously. Therefore, for complete measurements in similar vehicles with an automatic balancing system, it is the orientation sensor module that is used.
Автоматическое балансирование электроскейта относительно осей Yi и Уг электромотор-колес 3 основано на системе обратной связи. То есть, обратная связь создает замкнутый контур: контроллер 7 подает на электромотор-колеса 3 управляющий сигнал пропорциональный сумме/разнице между поточным значением положения электроскейта (генерируемый первым модуль-датчиком ориентации 9) и заданным значением так, чтобы эта сумма/разница уменьшалась. Automatic balancing of the electric skate relative to the axes Yi and Ug of the electric motor-wheels 3 is based on a feedback system. That is, the feedback creates a closed loop: the controller 7 supplies a control signal to the electric motor-wheels 3 proportional to the sum / difference between the current value of the position of the electric skate (generated by the first orientation sensor module 9) and the set value so that this amount / difference decreases.
Управление движением электроскейта осуществляется переносом центра тяжести пользователя относительно условного центра электроскейта. Отклоняя центр тяжести тела, например, влево, электроскейт набирает скорость, вправо - тормозит или меняет направление движения. The movement of the electroskate is controlled by the transfer of the center of gravity of the user relative to the conditional center of the electroskate. By deflecting the center of gravity of the body, for example, to the left, the electro-skate is gaining speed, to the right - it slows down or changes the direction of movement.
Управление поворотами электроскейта предусматривает два режима: пассивный и активный (или смешанный). При пассивном управлении пользователь, перемещая собственный центр тяжести вперед или назад, наклоняет платформу 1 относительно её продольной оси X, соответственно, наклоняются в стороны электромотор-колеса 3 и электроскейт поворачивает. При этом скорость вращения электромотор-колес 3 одинаковая, а дуга поворота плавная. При активном управлении добавляется дифференциальное управление электромотор-колесами 3. То есть, в случае наклонения платформы 1 относительно её продольной оси X второй модуль- датчик ориентации 10 улавливает такие изменения положения и корректирует выходной сигнал контроллера 7 электромотор-колес 3 так, что угловая скорость COi одного электромотор-колеса отличается от угловой скорости The electric skate control provides two modes: passive and active (or mixed). With passive control, the user, moving his own center of gravity forward or backward, tilts the platform 1 relative to its longitudinal axis X, respectively, tilts to the sides of the electric motor-wheel 3 and turns the electroskate. In this case, the rotation speed of the electric motor-wheels 3 is the same, and the turning arc is smooth. With active control, differential control of the electric motor-wheels 3 is added. That is, in the case of the inclination of the platform 1 relative to its longitudinal axis X, the second orientation sensor module 10 senses such position changes and corrects the output signal of the electric motor-wheel controller 7 so that the angular velocity COi one electric motor-wheel differs from angular speed
0)2 другого, и электроскейт тогда поворачивает по дуге с меньшим радиусом чем при пассивном управлении поворотами. При этом существует пропорциональная зависимость разницы угловых скоростей 0)i и 0)2 электромотор-колес 3 от угла наклона b платформы 1, а также от скорости движения V самого электроскейта. Чем больше боковой угол наклона b платформы 1, тем больше разница угловых скоростей COi и 0)2 электромотор-колес 3. Чем быстрее движение электроскейта, тем меньше разница угловых скоростей 0)i и 0)2 электромотор-колес 3. 0) 2 of the other, and the electroskate then turns in an arc with a smaller radius than with passive control of the turns. In this case, there is a proportional dependence of the difference in angular velocities 0) i and 0) 2 of the electric motor-wheels 3 on the inclination angle b of the platform 1, as well as on the speed V of the electroskate itself. The greater the lateral angle of inclination b of platform 1, the greater the difference in the angular speeds of COi and 0) 2 of the electric motor-wheels 3. The faster the movement of the electric skate, the smaller the difference in angular speeds of 0) i and 0) 2 of the electric motor-wheels 3.
Пользователь может менять режимы управления поворотами переключателем (не показан), находящимся непосредственно на электроскейте или дистанционно с пульта дистанционного управления, или смартфона (как вариант). The user can change the control modes of turns with a switch (not shown) located directly on the electric skateboard or remotely from the remote control, or a smartphone (as an option).
Независимая подвеска 4 электромотор-колес 3 придаёт дополнительную степень свободы платформе 1 - наклоны относительно её продольной оси X. Такую подвижность целесообразно перед началом движения электроскейта также сбалансировать. The independent suspension 4 of the electric motor-wheels 3 gives an additional degree of freedom to the platform 1 - tilts relative to its longitudinal axis X. It is advisable to balance such mobility before starting the movement of the electroskate.
Введение в конструкцию подвесок 4 дополнительных управляемых электромагнитных амортизаторов 6 решает вышеупомянутое задание. Автоматическая стабилизация платформы 1 относительно её продольной оси X построена также на системе обратной связи и аналогична схеме автоматического балансирования электроскейта относительно осей Yi и Y2 электромотор-колес 3. А именно, обратная связь создает замкнутый контур: контроллер 8 подает на электромагнитные амортизаторы 6 управляющий сигнал пропорциональный сумме/разнице между поточным значением положения платформы 1 (генерируемый вторым модуль- датчиком ориентации 10) и заданным значением так, чтобы эта сумма/разница уменьшалась. Introduction to the design of the suspensions 4 additional controlled electromagnetic shock absorbers 6 solves the aforementioned task. The automatic stabilization of platform 1 relative to its longitudinal axis X is also based on a feedback system and is similar to the scheme of automatic balancing of an electric skate relative to the Yi and Y2 axes of the electric motor wheels 3. Namely, the feedback creates a closed loop: the controller 8 supplies the electromagnetic shock absorbers 6 with a proportional control signal the sum / difference between the flow value of the position of the platform 1 (generated by the second module-orientation sensor 10) and the set value so that this amount / difference is reduced.
Также возможен другой вариант стабилизации платформы 1 относительно её продольной оси X перед началом движения электроскейта. После включения питания электроскейта электромагнитные амортизаторы 6 сразу приобретают максимальную жесткость, соответственно, практически обездвиживают платформу 1 относительно её продольной оси X. Небольшая подвижность будет оставаться в пределах упругости шин 12 электромотор-колес 3. Пользователь становится на электроскейт и, как только инициирует его движение вперед или назад, электромагнитные амортизаторы 6 переходят в режим автоматической управляемости и начинают выполнять свою основную функцию - амортизацию. В режиме активной подвески контроллер 8 электромагнитных амортизаторов 6 может руководствоваться выходными сигналами первого модуль-датчика 9, второго модуль- датчика 10 или обоих одновременно. Чувствительные к вибрации акселерометры, входящие в состав модуль- датчиков 9 и 10, автоматически корректируют сигнал для изменения жесткости электромагнитных амортизаторов 6. Another option is also possible to stabilize the platform 1 relative to its longitudinal axis X before the start of the movement of the electroskate. After turning on the power of the electroskate, the electromagnetic shock absorbers 6 immediately acquire maximum rigidity, respectively, practically immobilize the platform 1 relative to its longitudinal axis X. Small mobility will remain within the elasticity of the tires 12 of the electric motor-wheels 3. The user stands on the electroskate and, as soon as it initiates its forward movement or backward, electromagnetic shock absorbers 6 go into automatic control mode and begin to fulfill their main function - shock absorption. In the active suspension mode, the controller 8 of the electromagnetic shock absorbers 6 may be guided by the output signals of the first sensor module 9, the second sensor module 10 or both at the same time. Sensitive to vibration accelerometers, which are part of the module-sensors 9 and 10, automatically adjust the signal to change the stiffness of the electromagnetic shock absorbers 6.
Дополнительно электромагнитные амортизаторы 6 в процессе боковых наклонов платформы 1 могут усиливать такие наклоны. Для этого контроллер 8 электромагнитных амортизаторов 6 использует выходной сигнал второго модуль- датчика 10. То есть, пользователь инициирует только изменение направления бокового наклона платформы 1, а электромагнитные амортизаторы 6 используются в качестве рычагов для наклонения платформы 1. Additionally, electromagnetic shock absorbers 6 in the process of lateral inclinations of the platform 1 can reinforce such inclinations. For this, the controller 8 of the electromagnetic shock absorbers 6 uses the output signal of the second sensor module 10. That is, the user initiates only a change in the direction of the lateral inclination of the platform 1, and the electromagnetic shock absorbers 6 are used as levers for tilting the platform 1.
При низком заряде аккумуляторов 21, когда дальнейшее движение на электроскейте будет невозможным или потребуется перемещение электроскейта в общественных местах (например, метро), возникает необходимость дополнительных конструктивных элементов. Такими элементами могут быть транспортировочные ролики, ручки, ремни и т. п. В данной конструкции электроскейта платформа 1 на одном из её торцов 1а, на скругленных углах 18, содержит пару транспортировочных роликов 44. Каждый ролик 44 располагается на поворотной опоре 45, ось поворота 02 которой направлена вдоль платформы 1 и является скрещивающейся с углом 90° относительно оси Oi ролика 44. Поворотная опора 45 вместе с роликом 44 вращается вокруг своей оси 02 на 360° и имеет четыре фиксированных положения через каждые 90°. На другой стороне платформы 1, противоположной от роликов 44, расположена ручка 46 для держания электроскейта во время его транспортирования. With a low charge of the batteries 21, when further movement on the electric skateboard will be impossible or it will be necessary to move the electric skateboard in public places (for example, the metro), there is a need for additional structural elements. Such elements can be transport rollers, handles, belts, etc. In this design of the electric skate, platform 1 at one of its ends 1a, at rounded corners 18, contains a pair of transport rollers 44. Each roller 44 is located on a rotary support 45, the axis of rotation 02 which is directed along the platform 1 and is intersecting with an angle of 90 ° relative to the axis Oi of the roller 44. The pivot bearing 45 together with the roller 44 rotates around its axis 02 by 360 ° and has four fixed positions every 90 °. On the other side of the platform 1, opposite from the rollers 44, there is a handle 46 for holding the electro skate during its transportation.
Также транспортировочные ролики 44 могут быть съемными. Когда нет необходимости использования роликов 44, то их можно легко снять и разместить внутри согнутых частей каркаса 19. Also, the transport rollers 44 may be removable. When there is no need to use rollers 44, they can be easily removed and placed inside the bent parts of the frame 19.
Источники информации, принятые во внимание: Sources of information taken into account:
1. Патент США Ха 7,81 1,217 В2 2010.10.12. 1. US patent Ha 7.81 1.217 B2 2010.10.12.
2. Заявка Японии Ха JP 2018-12492 А 2018.1.25. 2. Japan Application Ha JP 2018-12492 A 2018.1.25.
3. Заявка Китая а CN 106237606 А 2016.12.21. 3. Application of China a CN 106237606 A 2016.12.21.
4. Патент Китая » CN 205924930 U 2017.02.08. 4. China Patent "CN 205924930 U 2017.02.08.
5. Патент Китая а CN 207060253 U 2018.03.02. 5. Chinese patent a CN 207060253 U 2018.03.02.
6. Заявка США Ха US 2018/0111039 А1 2018.04.26. МПК(2006.01): А 63 С 17/12. 6. Application US Ha US 2018/0111039 A1 2018.04.26. IPC (2006.01): A 63 C 17/12.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Самобалансирующийся электроскейт, содержащий продолговатую платформу с двумя опорными площадками для размещения стоп ног пользователя, между которыми расположены два соосных электромотор-колеса, каждое из которых установлено на независимой подвеске с пружинным амортизатором, а оси колес сориентированы перпендикулярно относительно продольной оси платформы; первый модуль- датчик ориентации, расположенный на платформе, с возможностью определения её наклона относительно осей электромотор-колес; по меньшей мере, один контроллер электромотор-колес, сконфигурированный для управления ими на основе выходного сигнала первого модуль-датчика ориентации, отличающийся тем, что каждая независимая подвеска электромотор-колеса дополнительно оснащена электромагнитным амортизатором с возможностью параллельного его функционирования с пружинным амортизатором. 1. Self-balancing electroskate containing an elongated platform with two supporting platforms for placing the user's feet, between which are two coaxial electric motor wheels, each of which is mounted on an independent suspension with a spring shock absorber, and the wheel axes are oriented perpendicular to the longitudinal axis of the platform; the first module is an orientation sensor located on the platform, with the possibility of determining its inclination relative to the axes of the electric motor wheels; at least one controller of the electric motor-wheels, configured to control them based on the output signal of the first orientation sensor module, characterized in that each independent suspension of the electric motor-wheel is additionally equipped with an electromagnetic shock absorber with the possibility of its parallel operation with a spring shock absorber.
2. Самобалансирующийся электроскейт, по п.1, отличающийся тем, что электромагнитный амортизатор представляет собой линейный электромагнитный двигатель. 2. Self-balancing electroskate, according to claim 1, characterized in that the electromagnetic shock absorber is a linear electromagnetic motor.
3. Самобалансирующийся электроскейт, по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно оснащен вторым модуль-датчиком ориентации, расположенным на платформе, с возможностью определения наклона платформы относительно её продольной оси. 3. The self-balancing electro-skate according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a second module-orientation sensor located on the platform, with the possibility of determining the inclination of the platform relative to its longitudinal axis.
4. Самобалансирующийся электроскейт, по пп.1,2, отличающийся тем, что он оснащен, по меньшей мере, одним контроллером электромагнитных амортизаторов с возможностью управления ими. 4. Self-balancing electroskate, according to claims 1, 2, characterized in that it is equipped with at least one controller of electromagnetic shock absorbers with the ability to control them.
5. Самобалансирующийся электроскейт, по п.4, отличающийся тем, что контроллер электромагнитных амортизаторов сконфигурирован для управления ими на основе выходного сигнала второго модуль- датчика ориентации. 5. The self-balancing electroskate according to claim 4, characterized in that the electromagnetic damper controller is configured to control them based on the output signal of the second orientation sensor module.
6. Самобалансирующийся электроскейт, по п.4, отличающийся тем, что контроллер электромагнитных амортизаторов сконфигурирован для управления ими на основе выходного сигнала первого модуль- датчика ориентации. 6. The self-balancing electroskate according to claim 4, characterized in that the electromagnetic damper controller is configured to control them based on the output signal of the first orientation sensor module.
7. Самобалансирующийся электроскейт, по п.4, отличающийся тем, что контроллер электромагнитных амортизаторов сконфигурирован для управления ими на основе выходных сигналов первого и второго модуль- датчиков ориентации одновременно. 7. Self-balancing electroskate, according to claim 4, characterized in that the controller of electromagnetic shock absorbers is configured to control them based on the output signals of the first and second module-orientation sensors simultaneously.
8. Самобалансирующийся электроскейт, по пп.1,3, отличающийся тем, что контроллер электромотор-колес сконфигурирован для дифференциального управления ими на основе выходного сигнала второго модуль- датчика ориентации. 8. The self-balancing electroskate, according to claims 1, 3, characterized in that the electric motor-wheel controller is configured for differential control based on the output signal of the second orientation sensor module.
9. Самобалансирующийся электроскейт, по п.1, отличающийся тем, что управление поворотами электроскейта включает два режима: пассивный - при условии только боковых наклонов электромотор-колес и активный (или смешанный) - при котором пассивный дополняется дифференциальным управлением электромотор-колес. 9. The self-balancing electric skate according to claim 1, characterized in that the control of the turns of the electric skate includes two modes: passive - provided only lateral inclinations of the electric motor wheels and active (or mixed) - in which the passive one is complemented by differential control of the electric motor wheels.
10. Самобалансирующийся электроскейт, по п.1, отличающийся тем, что каждая независимая подвеска электромотор-колеса представляет собой U - образную вытянутую скобу, каждый из концов прямолинейных участков которой соединен с платформой с помощью цилиндрического шарнира, а противоположной от шарнира стороной скоба соединена с платформой посредством амортизаторов, при этом нижняя радиусная часть скобы опирается на упругие буфера амортизаторов, а электромотор-колесо закрепляется своей осью внутри скобы в вертикальных кронштейнах. 10. The self-balancing electric skate according to claim 1, characterized in that each independent suspension of the electric motor wheel is a U-shaped elongated bracket, each of the ends of the straight sections of which is connected to the platform by means of a cylindrical hinge, and the bracket opposite to the hinge is connected to the platform by means of shock absorbers, while the lower radial part of the bracket rests on the elastic buffer of the shock absorbers, and the electric motor-wheel is fixed with its axis inside the bracket in vertical brackets.
11. Самобалансирующийся электроскейт, по п.1, отличающийся тем, что внешний диаметр D электромотор-колеса находится в диапазоне 9" < D < 16" (228,6мм < D < 406,4мм). 11. The self-balancing electric skate according to claim 1, characterized in that the outer diameter D of the electric motor-wheel is in the range of 9 "<D <16" (228.6 mm <D <406.4 mm).
12. Самобалансирующийся электроскейт, по п.1, отличающийся тем, что платформа на одном из её торцов, на скругленных углах, содержит пару транспортировочных роликов. 12. Self-balancing electroskate, according to claim 1, characterized in that the platform at one of its ends, at rounded corners, contains a pair of conveyor rollers.
13. Самобалансирующийся электроскейт, по п.12, отличающийся тем, что каждый транспортировочный ролик располагается на поворотной опоре, ось поворота которой направлена вдоль платформы и является скрещивающейся относительно оси ролика с углом 90°, при этом поворотная опора вместе с роликом вращается вокруг своей оси на 360° и имеет четыре фиксированных положения через каждые 90°. 13. The self-balancing electro-skate according to claim 12, characterized in that each transport roller is located on a pivot bearing, the pivot axis of which is directed along the platform and is crossed relative to the roller axis with an angle of 90 °, while the pivot bearing together with the roller rotates around its axis 360 ° and has four fixed positions every 90 °.
14. Самобалансирующийся электроскейт, по пп.12,13, отличающийся тем, что транспортировочные ролики выполнены съемными. 14. Self-balancing electroskate, according to PP.12,13, characterized in that the transport rollers are removable.
PCT/UA2019/000143 2019-01-02 2019-11-14 Self-balancing electric skateboard WO2020142055A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201900035 2019-01-02
UAA201900035 2019-01-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020142055A1 true WO2020142055A1 (en) 2020-07-09

Family

ID=71407323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2019/000143 WO2020142055A1 (en) 2019-01-02 2019-11-14 Self-balancing electric skateboard

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2020142055A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220323824A1 (en) * 2021-04-09 2022-10-13 David Alvarez Training Device for Motorized Board

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030034697A1 (en) * 2001-05-07 2003-02-20 Goldner Ronald B. Electromagnetic linear generator and shock absorber
US20060012141A1 (en) * 2002-10-01 2006-01-19 Alain Bouvet Self-propelled wheel board
EP1878598A1 (en) * 2006-07-13 2008-01-16 Fondazione Torino Wireless Regenerative suspension for a vehicle
US20080242515A1 (en) * 2006-04-28 2008-10-02 Larry Richard Odien Motorized apparatus and method for dynamic balancing exercise
US9101817B2 (en) * 2013-05-06 2015-08-11 Future Motion, Inc. Self-stabilizing skateboard
US20170361205A1 (en) * 2013-10-21 2017-12-21 Equalia LLC Pitch-propelled vehicle
US20180111039A1 (en) * 2016-10-25 2018-04-26 Future Motion, Inc. Self-balancing skateboard with strain-based controls and suspensions
US9962597B2 (en) * 2016-10-11 2018-05-08 Future Motion, Inc. Suspension system for one-wheeled vehicle
US10010784B1 (en) * 2017-12-05 2018-07-03 Future Motion, Inc. Suspension systems for one-wheeled vehicles
US10058765B2 (en) * 2015-11-15 2018-08-28 Koofy Innovation Limited Self-balancing board with primary wheel and distal auxiliary wheel

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030034697A1 (en) * 2001-05-07 2003-02-20 Goldner Ronald B. Electromagnetic linear generator and shock absorber
US20060012141A1 (en) * 2002-10-01 2006-01-19 Alain Bouvet Self-propelled wheel board
US20080242515A1 (en) * 2006-04-28 2008-10-02 Larry Richard Odien Motorized apparatus and method for dynamic balancing exercise
EP1878598A1 (en) * 2006-07-13 2008-01-16 Fondazione Torino Wireless Regenerative suspension for a vehicle
US9101817B2 (en) * 2013-05-06 2015-08-11 Future Motion, Inc. Self-stabilizing skateboard
US20170361205A1 (en) * 2013-10-21 2017-12-21 Equalia LLC Pitch-propelled vehicle
US10058765B2 (en) * 2015-11-15 2018-08-28 Koofy Innovation Limited Self-balancing board with primary wheel and distal auxiliary wheel
US9962597B2 (en) * 2016-10-11 2018-05-08 Future Motion, Inc. Suspension system for one-wheeled vehicle
US20180111039A1 (en) * 2016-10-25 2018-04-26 Future Motion, Inc. Self-balancing skateboard with strain-based controls and suspensions
US10010784B1 (en) * 2017-12-05 2018-07-03 Future Motion, Inc. Suspension systems for one-wheeled vehicles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220323824A1 (en) * 2021-04-09 2022-10-13 David Alvarez Training Device for Motorized Board

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4887865B2 (en) vehicle
US9682732B2 (en) Fully self-balanced hands-free portable vehicle
US9511811B2 (en) Two-wheeled gyroscope-stabilized vehicle and methods for controlling thereof
US8346441B2 (en) Motor vehicle with dynamic balancing occupant riding portion
KR102183360B1 (en) Gyroscope stabilization in two­wheeled vehicles
CN108025785B (en) Vehicle with a steering wheel
JP4572594B2 (en) Parallel motorcycle
US4645320A (en) Camera mount for motor vehicle
US8322471B2 (en) Angular momentum torque enhancement for spherical vehicles
US20130274995A1 (en) Multiple axis rotary gyroscope for vehicle attitude control
US9108665B2 (en) Moving mechanism
CN105383255A (en) Stabilizing arrangement for a tilting running gear of a vehicle and tilting running gear
JP2014151721A (en) Wheel Walker
JP4794327B2 (en) vehicle
JP4794328B2 (en) vehicle
EP3604098A1 (en) Vehicle
WO2020142055A1 (en) Self-balancing electric skateboard
JP4888639B2 (en) Traveling vehicle
KR101969143B1 (en) Gyro cart
CN114390993B (en) Vehicle with a vehicle body having a vehicle body support
EP3548330B1 (en) A gyroscopic vehicle seat structure
US20200269940A1 (en) Stabilizing device
KR101272604B1 (en) Riding robot and operating system comprising the same
KR101560808B1 (en) Flywheel of two wheel drive vehicle with apparatus for maintaining the position using mechanical gyroscope
CN111231597A (en) Anti-roll bar device and wheel anti-roll system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19907196

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19907196

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1