可自动平衡的婴儿车及其工作方法与流程

本发明属于机械自动化和智能控制技术领域，具体涉及一种可自动平衡的婴儿车及其工作方法。

背景技术：

中国每年大约有2000万婴儿出生，也使得中国成为世界上最大的婴儿车需求国。并且随着中国经济发展迅猛，人们的生活水平逐年提高。假设一个家庭中降临了一个婴儿，经济条件允许的话，这个家庭会尽最大的努力为婴儿提供最好的物质条件。根据数据显示，截止到2018年中国0至6岁的婴幼儿数量为1.08亿，以平均每个孩子花销600元进行概算，这个市场的远景容量将是648亿元。

在多滑坡的城市，如我国的香港，重庆等山城，由于地势变化幅度大，路段多滑坡，传统的婴儿车不能时刻保持婴儿车平衡，万一由于人为的疏忽，致使婴儿车从滑坡处侧翻，导致意外的发生。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可自动平衡的婴儿车及其工作方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可自动平衡的婴儿车，包括：婴儿车本体；检测模块，位于婴儿车本体上，且用于检测车头与车尾之间的角度差；升降模块，位于婴儿车本体上，且用于驱动车头和/或车尾升降移动；主控模块，位于婴儿车本体上，且用于接收来自检测模块的角度差数据，并控制升降模块运行；以及供电模块，位于婴儿车本体上，且用于为婴儿车供电。

进一步，所述升降模块包括：车头升降子模块和车尾升降子模块；当车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值时，所述主控模块适于控制车头升降子模块调节车头距离地面的高度和/或车尾升降子模块调节车尾距离地面的高度，以调小车头与车尾之间的角度差。

进一步，所述车头升降子模块包括：车头驱动电机、一组车头升降支架和一组车头齿轮；各车头升降支架的底部分别设有一前车轮；各车头升降支架分别卡接在位于婴儿车本体上的车头滑轨内，且各车头升降支架的一侧还分别设有与车头齿轮相啮合的车头齿条；所述车头驱动电机适于通过第一传动机构与一组车头齿轮相连；当车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值时，所述主控模块适于控制车头驱动电机驱动各车头齿轮转动，从而驱动各车头升降支架上下移动，以调节车头距离地面的高度。

进一步，所述车尾升降子模块包括：车尾驱动电机、一组车尾升降支架和一组车尾齿轮；各车尾升降支架的底部分别设有一后车轮；各车尾升降支架分别卡接在位于婴儿车本体上的车尾滑轨内，且各车尾升降支架的一侧还分别设有与车尾齿轮相啮合的车尾齿条；所述车尾驱动电机适于通过第二传动机构与一组车尾齿轮相连；当车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值时，所述主控模块适于控制车尾驱动电机驱动各车尾齿轮转动，从而驱动各车尾升降支架上下移动，以调节车尾距离地面的高度。

进一步，所述可自动平衡的婴儿车还包括：警示模块；所述警示模块包括：指示灯和扬声器；当车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值时，所述主控模块还适于控制指示灯点亮；以及当车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值，且在预设时间内，车头驱动电机和/或车尾驱动电机未启动时所述主控模块还适于控制扬声器发出警示音。

进一步，所述供电模块包括：电池和电池电量检测模块；当电池电量检测模块检测到电池电量低于预设电量阈值时，所述主控模块适于控制扬声器发出警示音。

进一步，所述婴儿车本体包括：容纳部和支撑部；所述车头升降子模块和车尾升降子模块均位于支撑部上；所述可自动平衡的婴儿车还包括：保护模块；所述保护模块包括：压力传感器；所述压力传感器适于检测容纳部承受的压力，并发送至所述主控模块；当容纳部承受的压力超过预设的压力阈值时，所述主控模块适于控制扬声器发出警示音。

又一方面，本发明还提供了一种可自动平衡的婴儿车的工作方法，包括：通过检测模块检测车头与车尾之间的角度差；通过升降模块驱动车头和/或车尾升降移动；通过主控模块接收来自检测模块的角度差数据，并控制升降模块运行；以及通过供电模块为婴儿车供电。

本发明的有益效果是，本发明的可自动平衡的婴儿车及其工作方法通过检测模块检测车头与车尾之间的角度差，并通过主控模块在车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值时控制升降模块驱动车头和/或车尾升降移动，从而实现婴儿车车头与车尾保持平衡；通过压力传感器检测容纳部受到外力作用承受的压力情况，一旦承受的压力超出预设的压力阈值时，所述主控模块控制扬声器发出警示音，以起到提醒作用，使周围的人们能够及时采取应对措施，确保婴儿和婴儿车的安全。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所涉及的可自动平衡的婴儿车的原理框图；

图2是本发明所涉及的可自动平衡的婴儿车的结构示意图。

其中：

主控模块10、陀螺仪20、车头升降支架30、车头齿轮31、前车轮32、车头齿条33、车尾升降支架40、车尾齿轮41、后车轮42、车尾齿条43、指示灯50、扬声器51、容纳部60、支撑部61、压力传感器70、供电模块80。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例1提供了一种可自动平衡的婴儿车，包括：婴儿车本体；检测模块，位于婴儿车本体上，且用于检测车头与车尾之间的角度差；升降模块，位于婴儿车本体上，且用于驱动车头和/或车尾升降移动；主控模块10，位于婴儿车本体上，且用于接收来自检测模块的角度差数据，并控制升降模块运行；以及供电模块80，位于婴儿车本体上，且用于为婴儿车供电。

具体的，本实施例的可自动平衡的婴儿车通过检测模块检测车头与车尾之间的角度差，并通过主控模块10在车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值时控制升降模块驱动车头和/或车尾升降移动，从而实现婴儿车车头与车尾保持平衡。

具体的，所述主控模块10例如但不限于采用stm32f103ret6系列单片机芯片；所述检测模块例如但不限于采用陀螺仪20。

在本实施例中，所述升降模块包括：车头升降子模块和车尾升降子模块；当车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值时，所述主控模块10适于控制车头升降子模块调节车头距离地面的高度和/或车尾升降子模块调节车尾距离地面的高度，以调小车头与车尾之间的角度差。

具体的，所述车头升降子模块包括：车头驱动电机、一组车头升降支架30和一组车头齿轮31；各车头升降支架31的底部分别设有一前车轮32；各车头升降支架30分别卡接在位于婴儿车本体上的车头滑轨内，且各车头升降支架30的一侧还分别设有与车头齿轮31相啮合的车头齿条33；所述车头驱动电机适于通过第一传动机构与一组车头齿轮31相连；当车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值时，所述主控模块10适于控制车头驱动电机驱动各车头齿轮31转动，从而驱动各车头升降支架30上下移动，以调节车头距离地面的高度。

具体的，为了保证各车头升降支架30的稳固性，所述车头升降子模块还包括：对应各车头升降支架30且由主控模块10控制的车头锁止机构(图中未示出)，当车头升降支架30需上下移动时，主控模块10控制车头锁止机构对车头升降支架30解锁；当车头升降支架30移动结束后，主控模块10控制车头锁止机构对车头升降支架30锁止。车头锁止机构例如但不限于包括：第一锁止气缸和第一伸缩杆；第一锁止气缸通过第一伸缩杆与车头升降支架30的侧面相连接，具体连接结构可以采用现有方案实现，本申请不对此作出改进。

具体的，所述车尾升降子模块包括：车尾驱动电机、一组车尾升降支架40和一组车尾齿轮41；各车尾升降支架40的底部分别设有一后车轮42；各车尾升降支架40分别卡接在位于婴儿车本体上的车尾滑轨内，且各车尾升降支架40的一侧还分别设有与车尾齿轮41相啮合的车尾齿条43；所述车尾驱动电机适于通过第二传动机构与一组车尾齿轮41相连；当车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值时，所述主控模块10适于控制车尾驱动电机驱动各车尾齿轮41转动，从而驱动各车尾升降支架40上下移动，以调节车尾距离地面的高度。

具体的，同样的为了保证各车尾升降支架40的稳固性，所述车尾升降子模块还包括：对应各车尾升降支架40，且由主控模块10控制的车尾锁止机构(图中未示出)，当车尾升降支架40需上下移动时，主控模块10控制车头锁止机构对车尾升降支架40解锁；当车尾升降支架40移动结束后，主控模块10控制车尾锁止机构对车尾升降支架40锁止。车尾锁止机构例如但不限于包括：第二锁止气缸和第二伸缩杆；第二锁止气缸通过第二伸缩杆与车尾升降支架40的侧面相连接，具体连接结构可以采用现有方案实现，本申请不对此作出改进。

具体的，所述车头齿轮和车尾齿轮41均采用钢齿轮；所述车头驱动电机和车尾驱动电机均可以但不限于采用12v直流减速电机。

具体的，第一、第二传动机构(图中未示出)均可以采用现有方案实现，本申请不对此具体结构作出改进。

在本实施例中，所述可自动平衡的婴儿车还包括：警示模块；所述警示模块包括：指示灯50和扬声器51；当车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值时，所述主控模块10还适于控制指示灯50点亮；以及当车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值，且在预设时间内，车头驱动电机和/或车尾驱动电机未启动时所述主控模块10还适于控制扬声器51发出警示音。

具体的，通过警示模块提醒周围的人们注意婴儿车的平衡问题。

在本实施例中，所述供电模块80包括：电池和电池电量检测模块；当电池电量检测模块检测到电池电量低于预设电量阈值时，所述主控模块10适于控制扬声器51发出警示音。

具体的，通过电池电量检测模块和警示模块在电池电量不足时，起到提醒作用。

在本实施例中，所述婴儿车本体包括：容纳部60和支撑部61；所述车头升降子模块和车尾升降子模块均位于支撑部61上；所述可自动平衡的婴儿车还包括：保护模块；所述保护模块包括：压力传感器70；所述压力传感器适于检测容纳部承受的压力，并发送至所述主控模块10；当容纳部承受的压力超过预设的压力阈值时，所述主控模块10适于控制扬声器发出警示音。

具体的，通过压力传感器70检测容纳部60受到外力作用承受的压力情况，一旦承受的压力超出预设的压力阈值时，所述主控模块10控制扬声器51发出警示音，以起到提醒作用，使周围的人们能够及时采取应对措施，确保婴儿和婴儿车的安全。

具体的，压力传感器70设有四个，分别位于支撑部61的四个顶角处。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种可自动平衡的婴儿车的工作方法，包括：通过检测模块检测车头与车尾之间的角度差；通过升降模块驱动车头和/或车尾升降移动；通过主控模块接收来自检测模块的角度差数据，并控制升降模块运行；以及通过供电模块为婴儿车供电。

具体的，可自动平衡的婴儿车的具体结构和工作原理参考实施例1中的描述，此处不做赘述。

综上所述，本发明的可自动平衡的婴儿车及其工作方法通过检测模块检测车头与车尾之间的角度差，并通过主控模块在车头与车尾之间的角度差超出预设的角度阈值时控制升降模块驱动车头和/或车尾升降移动，从而实现婴儿车车头与车尾保持平衡；通过压力传感器检测容纳部受到外力作用承受的压力情况，一旦承受的压力超出预设的压力阈值时，所述主控模块控制扬声器发出警示音，以起到提醒作用，使周围的人们能够及时采取应对措施，确保婴儿和婴儿车的安全。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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