便携式个人代步工具设计外文翻译资料

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便携式个人交通工具车的研制

1神奈川大学机械工程系，山东，神奈川，

（电话： 81-45-481-5661；电子邮件：holim@kanagawa-u.ac.jp）

2神奈川大学大学院工学研究科，神奈川，日本

（电话： 81-45-481-5661；电子邮件：r200770051gl@kanagawa-u.ac.jp）

文摘:本文提出了一种个人机动车(PMV)。它包括下面三个设计概念。(1)它必须能够被用作行李和乘客运输系统。(2)它必须重量轻,便于携带。(3)使用者容易控制它。结构包括两个轮子,一个差速齿轮和一个基地。PMV的速度是根据脚控制的压力,由两个力传感器测量。使用PMV,乘客骑和行李运输实验是进行平面和崎岖的地形,确认其机制的有效性和控制系统。

关键词:机动车、差速齿轮、行李运输,个人交通工具。

1.介绍

到目前为止,许多乘客和行李的运输车辆,如火车、汽车、卡车、摩托车和自行车已经开发出来，他们中的一些还可以用于运动或娱乐。然而,他们的尺寸大,重量重，所以我们很难以携带他们。同时,他们只能骑在受限制的地区。新概念车,可以用作个人的业余爱好,如体育和娱乐活动，已被许多研究人员研究。有两种类型的个人车辆:一个倒置的类型和non-inverted类型。倒立摆型车辆,赛格威PT，已经商业化和销售世界各地。如果骑手向前和向后倾斜,赛格威PT向前和向后移动。

此外,它可以通过使用LeanSteer向右或左框架。重量是47.7(公斤),其承载能力是118(公斤),和它的平台高度为210毫米。它的最高速度是20(公里/小时)。Fantasy-Bike和Ikkyuusha被构造用于娱乐。两个轮子的Fantasy-Bike并行安装在它的基地,300年直径(毫米)。机制的驱动系统是由两个300[W]直流伺服电机和两个谐波传动齿轮。它的总重量是140公斤。它是由joystick.The Ikkyuusya由一个座位和一个400年轮直径(毫米)。轮子是由四个驱动轮旋转,直径30毫米，其由直齿圆柱齿轮、皮带和直流电机组成，使用四个直流电机使它向前移动,向后,左和右。个人riding-type轮式移动平台、PMP、构造。它由一个基础和相互平行的两个轮子。形成的驱动机制是使用两个直流伺服电机的编码器和谐波传动齿轮等三种传感器加速度计、陀螺仪和四个力传感器连接到基地。它重11.5公斤。操作系统是一个rt ,使实时，使用者通过改变重心骑行。伊沃特reg;4000年独立移动系统是独立开发的技术,L.C.C.,是一个自治的电动轮椅，它通过使用四个或两个轮子。为了平衡,它采用陀螺仪和一台电脑。它可以爬下几个步骤和一段楼梯。它的空车重量是131公斤,它的座位高度为546(毫米),它的最高时速是10.9(公里/小时)。它是由丰田汽车公司开发的。可以用作个人运动,它有两个前轮和后轮。轴距的大小可以改变使用的目的。它的长度是995 ~ 1510(毫米),其宽度是700毫米,其高度为1430 ~ 1125毫米,和其轴距485 ~ 1040毫米。它是由一个驱动控制器(棒)、一个手柄和一个加速器组成，它还装备了传感器检测人员接近。另一方面,它也可以用于娱乐，它的总重量是200公斤,高度约为2.5[m]。方向盘由操纵杆控制，平行双足机,WL-16,是可用于开发的多用途车。它每条腿机制是由六个线性致动器像斯图尔特平台，每个驱动器有两个被动关节，它的总重量是64公斤,高度约为1.2[m]，它的两条腿可以移动。个人压路机(PMR)是轻量级和构造便携车，它有两个轮子在一行,就像内联滑冰，重量是6.26公斤。其机械系统是安装在一个引导穿在脚上，发动机后轮被激活,就可以加速,使用者通过改变重心的位置来运动或娱乐。作为轮式non-inverted摆型车辆开发机器人,“猎鹰”,继续缩小和不平坦的地形，它有一个前轮和两个后轮。有两种机制:摆臂机制和远程中心机制。前者是用来平衡辊方向,而后者是用来平衡方向和攀爬一个斜坡，它是不可移植的。一把扫帚类型车辆,清洁工构造是激活的直流电机，为了使用它,骑手必须穿滑轮滑或溜旱冰。然后,他/她拥有它。它的长度是1750(毫米),和它的重量是15.7公斤。

因此,个人机动车(PMV)本文描述可用于乘客和行李运输,如图1所示。并行结构包含两个轮子,和一个支撑结构。24[V]下电池组安装基地。它的最高时速是4.5(公里/小时),和它的重量是11公斤。最大容量加载70公斤。

（图1）

本文组织如下：第二节描述了机制和结构的控制系统，第三节描述了实验测试和结果，第四部分提供了结论。

2.机制和控制系统的结构

2.1设计概念

我们的目标是开发一个便携式个人运动的工具。所以,我们开发了一个原型PMV和三个设计概念。(1)它必须能够被用来作为行李运输援助在公共道路和作为一个私人道路客运车辆。(2)它必须重量轻,便于携带。(3)它应该能够很容易由骑手控制。考虑到便携性和流动性,PMV的尺寸设置如下:长度为400毫米,宽度550毫米,高200(毫米),体重15公斤。同时,最大负载能力被设置为70(公斤)。

2.2 PMV机制

并行结构是由两个轮子,两个刹车,一个支持连铸机,差速齿轮基地,一个折叠控制杆,如图2所示。它的长度是385毫米,宽度510毫米,高度为200(毫米),它的重量是11公斤，此外,轴距是222 ~ 260毫米。

（图2）

表1显示了PMV的规范，主要采用铝作为结构材料。前轮被激活,它使用一个空气管式橡胶轮胎。折叠棒很容易分离,其长度是根据骑手的高度调整。同时,它可以把上部和下部之间的基地时不习惯。

（表1）

差速齿轮由套管的环形齿轮、齿轮轴和四个小齿轮侧齿轮,如图3所示。

（图3）

环形齿轮旋转的电动机,和扭矩传输到每个轮胎。旋转电位计连接在连接部分折叠手杖和基地。150年[W]直流伺服电动机与减速器采用PMV的驱动。结构的最大速度是4.5(公里/小时)。有能力的上升斜率5度的倾斜。行李运输援助,结构是由折叠控制杆控制的。然后,PMV的速度取决于车手的速度。即PMV加速如果骑手减速,如果骑手加速则PMV减慢。

另一方面,结构是由一个适当的控制方法,而不是折叠控制杆时用于客运。PMV的速度是根据脚控制的压力。图4显示了力传感器。力传感器能够测量从0[N]440[N]。他们是附加在脚趾位置骑手的基地。结构可以把左右通过使用两个制动器安装在骑士的脚后跟的位置固定在底座上。如果骑手分别步向右边或左边,结构将向右或左。

（图4）

2.3控制系统的结构

电气系统的结构由日立微机H8/3052F,液晶显示器(LCD),镍氢电池,锂离子电池,直流-直流转换器(plusmn;12[V]),一个汽车司机和一个安全开关构成。电气系统是安装结构。此外,微机和LCD的微机盒子。开关配备结构,它可以在一个骑手的手。电气系统图五所示。

（图5）

微机的A / D转换器、D / A转换器,一个集成定时器单元(ITU)和一个串行通信接口(SCI)。所有计算结构是由微机控制。力传感器的输出电压微机通过A / D转换器。计算所需的速度结构基于电压输出,并吩咐汽车司机。PMV由编码器测量的速度,并反馈给控制系统。控制程序是用C语言写的。实验的数据可以被发送到个人电脑使用科学。伺服速度是100赫兹。控制系统的结构用于乘用车时,其所需的速度是由使用力量衡量力传感器固定在底座上。所以,所需的速度、V d(t),可以由V(1)k f是一个增益,和f t(t)是两个力传感器的总价值。PMV的加速度取决于力传感器的值。如果测量力为零,其速度的方法逐渐为零,它停了下来。

3. 实验测试

3.1基本实验

为了确认机制和结构的控制系统,进行乘客和行李运输的基本实验。在实验中,骑手骑在四个不同的课程,如图6所示，结构各部分之间的暂时停止，实验的数据被发送到个人电脑，在行李运输,5公斤有效载荷加载在结构。Fig.8显示所需的和测量的速度。虚线表示所需的值,实线表示的响应值。我们可以看到,测量速度所需的速度几乎是一样的,开始和结束是光滑的。在旅客运输,本科生的重量50(公斤)骑着结构。Fig.9显示所需的和测量的速度。虚线表示所需的值,实线表示的响应值。从这个结果中,我们可以看到,基于力信息的控制的车辆是有效的客运交通工具。

（图6）

3.2室外实验

我们进行户外骑行实验通过本科学生的体重50公斤。Fig.10显示不平坦的地形上的骑马的场景。同时,Fig.11消除场景显示在街上的倾向大约5度。我们可以看到,对于客运结构是有用的。

3.3评价实验

评估实验进行验证的有效性机理和结构的控制方法。这个实验是在地面上进行的。在行李运输实验,结构由六个本科生四项评估。

4.结论

个人机动车,PMV,开发可作为行李和旅客运输。控制方法是基于力的信息描述，和平衡，其机制的有效性和控制系统是通过几个骑手的实验验证。

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