半岛·体育网站平台登陆 优秀论文-平衡代步车调研.ppt

2-2 市场中高端品牌同类产品分析 OSDRICH OSDRICH系列产品曾获多项信息产品创新技术大奖及多项实用新型专利技术，通过ISO9001、FDA、FCC、CE、ROSH等国际质量权威认证，自2010年正式上市以来，参加国内外各大展会，获得国内外客户的一致好评，纷纷来电来函洽谈合作，远销欧美、东南亚、韩日、中东等40多个国家和地区，广泛应用于个人交通、公安、军警、地铁、机场海关、大型场馆、旅游景点、高尔夫球场等。 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 OSDRICH 型号：迷你版 长途旅行让人疯狂，踩上“OSDRICH”，轻松购物；如果你爱她，就送她不一样的小资情调，踩​​上“OSDRICH”，享受一场浪漫之旅；如图36至37所示。2-2市场中高端品牌同类产品分析OSDRICH车型：Mini图36图371-3国内外研究现状及分析图181-3国内外研究现状及分析2010年3月24日，通用汽车在上海推出了基于PUMA打造的双座EN-V车联网概念车，融合了电气化和车联网技术，如图19所示。该车时速可达40km/h，一次充电可行驶40km，重量400kg，车身体积为1.5m×1.435m×1.64m，搭载3个GPS，可精确定位。

通过电机拖动车身，实现在十人台上前后滑行BOB半岛·体育在线登录，从而改变车身重心。EN-V是通用汽车针对未来城市个人交通提出的最新解决方案，可实现未来城市交通零油耗、零排放、零拥堵、零事故。1-3 国内外研究现状及分析 图191-3 国内外研究现状及分析 由于Segway的兴起，人们开始广泛关注两轮自平衡电动车，我国很多研究机构和人员也为此投入了大量的精力，取得了丰硕的成果。2003年，台湾国立中央大学电机工程研究所开发了一款两轮自平衡机器人，如图20所示，高500mm，宽300mm，传感器采用陀螺仪和倾角仪，采用DSP2412作为控制器。质量集中在车轮附近，车身摆动范围较大。控制方法方面，采用模糊算法实现机器人的自平衡控制。2003年，中国科学技术大学涂悟云、张培仁等人研制出两轮自平衡电动车Free Mover，如图21所示，被认为是我国大陆第一辆两轮自平衡电动车。其他学校如西安电子科技大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学等科研机构和机器人爱好者也进行了此方向的研究。图20 图21 2-1 行业发展现状随着国内经济的发展，自平衡车市场发展面临巨大的机遇与挑战。

市场竞争方面，平衡车企业数量不断增加，市场面临供需不对称，平衡车行业进一步洗牌需求强烈，但部分平衡车细分市场仍有较大发展空间，信息技术将成为核心竞争力。 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 Segway “赛格威”(英文：Segway)是一种电力驱动的自平衡个人交通工具，是一种城市交通工具。由美国发明家迪安·卡门及其DEKA研发公司团队发明设计，并成立Segway LLC公司。2001年12月起，Segway开始商业化并量产销售。 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 Segway Segway是一种令人印象深刻的交通工具，占地面积不到一平方米。使用者站在上面就像使用滑板一样，双手是空的，但只需移动身体改变重心，就能实现前进、后退、转弯、刹车等动作。传统的交通工具无法随心所欲地移动，必须把大部分精力集中在控制方向和速度上，而 Segway 不需要特殊的控制装置，一切都由身体自主完成，因此有“平衡车”的绰号。Segway 根据功能分为 HT、XT 和 GT 三个主要产品系列。

2-2 市场上中高端品牌同类产品分析Segway：Segway HT 标准型Segway滑板车，最高时速约20公里/小时，新一代版本可配备更高蓄电容量的锂电池，续航能力提升至38.6公里。如图22至图25所示。 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 Segway：Segway HT 型号：i2 都市版 图22 图23 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 Segway：Segway HT 参数名称 参数值 型号 i2 都市版 售价 10000—68000 元 车辆尺寸 48*63cm 轴距 48cm 净重 47.7kg 最大载重 118kg 最高速度 20km/h 启动系统 无线遥控 续航里程 38km 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 Segway：Segway HT 型号：i2 警用版 图24 图25 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 Segway：Segway HT 参数名称 参数值 型号 i2 警用版 售价 未知 车辆尺寸48*67cm 轴距 48cm 净重 47.7kg 最大载重 118kg 最大速度 20km/h 启动系统 无线遥控 续航里程 38km 2-2 市场上中高端品牌同类产品分析 Segway：Segway XT Segway X2系列是新一代Segway产品之一。

Segway PT x2配备适合全地形的大齿轮胎，能征服泥地、碎石、杂草或沙地等各类险峻地面。Segway Inc.特别改良的动态稳定技术，加宽的车辙能最大程度提升稳定性，Segway PT x2较高的底盘高度确保陡坡、不平路面及部分裸露的岩石不会影响行驶。2-2市面上中高端品牌同类产品分析Segway：Segway XT越野型Segway XT车除了输出功率比HT更强、速度更快外，还配备了坚固的越野轮胎，能应对各类不平整地面。不过它有个相对的缺点，就是不能在人行道等平坦的场合使用。如图25、图26所示。 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 Segway：Segway XT 型号：x2 越野版 图25 图26 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 Segway：Segway XT 参数名称 参数值 型号 X2 越野版 价位 50000—97000RMB 车辆尺寸 48*63cm 轴距 48cm 净重 47.7kg 最大载重 118kg 最高速度 20km/h 启动系统 无线遥控 续航里程 38km 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 Segway：Segway GT 在高尔夫球场上使用的Segway GT车辆，续航时间更长，离地间隙更高，并多了一个高尔夫球袋架，强调和传统电动高尔夫球车一样环保，但更加灵活。

如图27所示。 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 Segway：Segway GT 图27 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 Segway：Segway GT 参数名称 参数值 型号 GT 售价 60000-70000RMB 充电时间 5-6h 轴距 48cm 净重 47.7kg 最大载重 100-150kg 最大速度 20km/h 最大功率 1000-1500w 续航里程 25-35km 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 乐行天下 乐行天下英文名为INMOTION SCV，SCV代表Sensor Controlled Vehicle，意为：由传感器控制的车辆。乐行天下是一款集科技、时尚、趣味、环保于一体的智能体感终端。乐星拥有全球最先进的智能传感技术、高端技术人才、资深国际顾问、专业的市场运营管理团队、成熟规模化的销售网络，在国内外同行业中具有绝对领先的竞争优势。乐星已获得56项核心技术专利，产品检测通过CE、FCC、RoHS、ISO9001等国际认证标准，成为行业标杆和标准，是目前国内最大的平衡车企业。如图28至图29所示。 2-2 市场上中高端品牌同类产品分析 Inmotor 型号：R1 图28 图29 2-2 市场上中高端品牌同类产品分析 Inmotor 参数名称 参数值 型号 R1N 售价 9980RMB 整车尺寸 46*49*144cm 充电时间 5-6h 主要材质 镁铝合金 轮胎外径 19cm 净重 15.5kg 承载能力 20-120kg 最高速度 15km/h 电机功率 280w 续航里程 20km 2-2 市场上中高端品牌同类产品分析 小米九号平衡车在平衡车领域拥有16年的安全技术和数据积累，拥有400多项专利技术，让九号平衡车更加安全。

比如，专利的“启停”技术，拿起时电机自动停止，防止车轮转动造成伤害；“跌停”技术，在车辆掉落到地面后，自动停止，防止失控受伤；通过抗震可靠性测试，减震性能达到军工级标准，在崎岖颠簸的路面也能安然行驶。Ninebot 电动车通过了50多项严苛的专业测试，让你踏上它，信心满满，勇敢出发。如图30至图31所示。 2-2 市场上中高端品牌同类产品分析 小米 型号：Ninebot 图30 图31 2-2 市场上中高端品牌同类产品分析 小米 参数名称 参数值 型号 Ninebot 售价 1999RMB 整车尺寸 54.8*26*59.5cm 充电时间 4h 主体材质 镁合金 轮胎外径 10.5英寸 净重 12.8kg 最大载重 85kg 最高速度 16km/h 电机功率 350w*2 续航里程 22km 2-2 市场上中高端品牌同类产品分析 九号机器人(天津) Ninebot 是一款全电力驱动、无污染排放的现代化交通工具，高度符合当代倡导的节能减排。车体采用自平衡系统，可与手机进行高位交互，当驾驶者站在车上时，车辆可根据驾驶者的重心偏移计算并控制移动，是九号机器人（天津）科技有限公司生产销售的最新一代智能交通工具。

如图 32、33 所示。 2-2 市场上中高端品牌同类产品分析 九号机器人 (天津) 型号：Ninebot E 图 32 图 33 2-2 市场上中高端品牌同类产品分析 九号机器人 (天津) 参数名称 参数值 型号 Ninebot E 售价 14900RMB 整车尺寸 39*59*140cm 充电时间 4h 主体材质 铝合金+镁合金+LEXAN树脂 电池型号 LG MF1 净重 23.5kg 最大承重 100kg 最高速度 20km/h 电机功率 2.7kw 续航时间 20km 2-2 市场上中高端品牌同类产品分析 九号机器人 (天津) 只用双腿操控Ninebot，会带来更加敏捷的驾驶体验，骑行Ninebot-C时，双手自由，不受限制；驾驶体验更加舒适，同时也方便您随时随地记录和分享精彩生活。由于使用了脚控操纵杆，Ninebot-C 体积更小，更易于收藏和运输，如图 32 至 33 所示。 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 九号机器人（天津） 型号：Ninebot C 图 34 图 35 2-2 市场中高端品牌同类产品分析 九号机器人（天津） 参数名称 参数值 型号 Ninebot C 价格 未知 整车尺寸 39*59*76cm 充电时间 4h 车身主体材质 铝合金+镁合金+LEXAN 树脂 轮胎尺寸 85/50-12 专用轮胎 净重 23.5kg 最大载重 100kg 最高速度 16km/h 电机功率 2.7kw 续航里程 20km 目录 一、体感自平衡交通工具介绍 1-1 体感自平衡电动车介绍1-2 研究背景 1-3 国内外研究现状及分析二、体感自平衡代步工具市场调研 2-1 行业发展现状 2-2 市场中高端品牌同类产品分析三、体感自平衡代步工具初步概念草图 1-1 体感自平衡电动车介绍 可能很多人还不知道自平衡电动车是什么。

自平衡电动车又称为自平衡车、电动平衡车、双轮代步车、思维车等，都是业内给它们起的名字。从字面意思上看，自平衡电动车是一种能保持自身平衡，以电力为动力的车辆。自平衡电动车起源于1999年，由迪安·卡门的DEKA公司和美国大型医疗设备制造商强生旗下的Independent Technology公司联合研发，当时被称为自动平衡电动轮椅iBOT。它的设计灵感来源于人类直立行走的姿势。卡门想要发明一种车辆来代替人类的行走，于是他尝试将精密陀螺仪与电动机结合起来，并引入了“动态稳定性”的概念。后来，在此基础上，诞生了第一款Segway自平衡电动车。1-1体感自平衡电动车简介电动平衡车的设计初衷是为了代替人的双脚。只要人能用腿走路，驾驶电动平衡车也能通行。它是一种新型的短途交通工具，成为人们日常出行的解决方案。当你不想步行去住所附近的超市、银行、饭店等公共场所时，可以驾驶电动平衡车代替双脚，去住所周边3-5公里内的公共场所。除了短途出行，电动平衡车还可以作为娱乐玩具，作为日常的健身娱乐设备，驾驶电动平衡车就像骑自行车一样，也是日常的锻炼方式。以上仅供私人使用，对于一些大型企业或团体来说，电动平衡车经常出现在一些特定的展会和活动中，成为吸引人们注意力和协助企业推广产品的工具。

1-2 课题研究背景 汽车作为城市交通工具，改变了人们的出行方式和生活习惯，成为城市不可缺少的一部分，是人类社会百余年工业文明的杰出代表。但随着历史进程的不断发展，它带来的诸多问题逐渐显露出来，困扰甚至威胁着人类的社会发展和生存环境，如图1至图4所示。 1-2 课题研究背景 图1 图2 1-2 课题研究背景 图3 图4 1-2 课题研究背景 1、环境问题。环境污染是工业文明的痼疾，长期困扰着人类，而汽车尾气污染已成为大气污染的主要来源。根据一项调查数据显示，机动车尾气排放量已占我国主要污染物的60%，每年排放的各种有害物质高达数百万吨，且还在以每年20%以上的速度上升。汽车尾气污染的严重形势呼唤使用清洁能源的新型城市交通工具的出现。1-2 课题研究背景2、能源问题。现代世界经济建立在化石能源的基础上，其发展依赖于石油、天然气、煤炭等化石能源资源。但由于化石能源的可利用量有限，能源危机在所难免。根据石油储量的综合估计，可利用的化石能源极限约为1180～1510亿吨。以1995年世界石油年产量33.2亿吨计算，石油储量将在2050年左右枯竭。

另有文献显示，2010年我国原油产量为1.6亿吨，汽油产量为4134.7万吨，其中86%的汽油用于汽车。因此寻找可再生的新能源作为交通运输的动力源是解决这场危机的关键。1-2研究背景3、交通问题。随着城市人口密度的增大半岛·综合体育官网入口，汽车数量的不断增加，交通拥堵的情况时有发生，严重影响人们的出行效率。同时，随着社会文化水平的不断提高，一些公共场所(如机场、大型超市、展览馆等)的面积不断增加，其人口密度也不断增加，这就需要为行人和工作人员提供一种小型、灵活、无污染的交通工具。1-2研究背景正是在这样的背景下，研究人员提出了体感自平衡双轮电动车的概念。如图5、图6所示。该类电动车属于轮式移动机器人，其重心倒置于轮轴上方，两轮平行同轴放置，各由一台直流电动机驱动。由于系统不稳定的特性，系统需要通过倾角传感器与电动机的联合作用，利用倒立摆的平衡控制原理，自主保持车体的动态平衡，从而完成前进、后退、转弯等功能。如图7所示。 1-2 研究背景 图5 1-2 研究背景 图6 1-2 研究背景 图7 1-2 研究背景 系统工作时，微处理器接收倾斜传感器监测到的车体姿态信息，通过内置的控制算法得到相应的控制信号，进而驱动直流电机工作，即当车体前倾时，电机就会产生一个合适的前向加速度，以保持车体平衡，反之亦然。

同时微处理器还会接收转弯控制系统的信息，提供转弯信号驱动两台直流电机差速运行，整体系统如图8所示。 1-2 研究背景 图8 1-2 研究背景 两轮自平衡电动车由于其独特的机械结构和控制理念，与传统车辆相比，有以下特点： 1、转弯灵活：由于该类电动车采用两个独立的车轮，通过车轮间的转速差，可以实现任意半径的转弯，甚至可以绕车身中心旋转，即零半径转弯。因此，该类电动车有利于在狭窄的地方变换方向，能在狭小的空间内实现敏捷的运动。 2、无刹车系统：当重心后移时，CPU自动控制电机给出反向扭矩，从而实现快速平稳的减速。操作简便，易于实现启动、停止、后退等功能，并且省去了机械刹车结构，减轻了车体的重量。 1-2研究背景3、体积小：与多轮结构相比，在结构上大大简化，体积更小，重量更轻，移动更加灵活。同时，移动所需的驱动功率也大大降低。由于两轮自平衡电动车具有上述三个特点，因此适用于空间狭小、距离较长、地形复杂以及汽车无法通行、步行不便的地方。因此，两轮自平衡电动车在当今高度发达的城市化进程中有着广泛的应用前景。其典型的应用场合包括大型超市、机场、高尔夫球场、交警巡逻、太空探索、智能轮椅、高科技玩具、控制理论测试平台等。

如图9至图12所示。 1-2 研究背景 图9 1-2 研究背景 图10 图11 1-2 研究背景 图12 图7 1-3 国内外研究现状及分析 近年来，两轮自平衡电动车的研究在美国、日本、瑞士等国家开始迅速发展，建立了数台实验样机，提出了很多平衡控制的解决方案，验证了原有模型的自动平衡性能和运动特性。通过对两轮自平衡系统进行改造，可以快速方便地应用于携带、交通、运输等诸多环境。这其中蕴含着巨大的商机，目前国外一些公司已经推出了商业化产品并投放市场。 1-3 国内外研究现状及分析两轮自平衡电动车的相关研究始于1987年，两轮自平衡系统最早是由日本东京电信大学自动化系的山藤一男教授提出的。1986年，该国山藤一男教授突然想出一种两轮共轴、重心较高的模型设计。这种模型将电机和控制芯片设计在上面，并用很多陀螺仪来监测模型的姿态。虽然受限于当时的计算机和传感器技术，山藤一男的两轮自平衡模型只能沿着预先设定的轨道行驶，不能实现转弯、避障等功能。不过，这个概念被公认为两轮自平衡电动车概念的起源。如图13所示。

1-3 国内外研究现状及分析 图13 1-3 国内外研究现状及分析 2002年，瑞士联邦理工学院工业电子实验室的Felix Grasser开发了一种采用DSP遥控的两轮移动机器人Joe，如图14所示。这款机器人身高65cm，体重12kg，其最大奔跑速度可达1.5m/s，超过了人的步行速度。采用陀螺仪和电机编码器作为传感器，获取机器人的倾斜姿态和运动状态信息。它的两个轮子平行同轴排列，各由一台直流电机驱动，因此能稳定地进行掉头和零半径转弯。该模型被认为是两轮自平衡电动车的原型。 1-3 国内外研究现状及分析 图14 1-3 国内外研究现状及分析 2002年，美国Segway LLC公司的Dean Kamen发明了世界上第一辆两轮自平衡车Segway，如图15所示。Segway依靠改变车体重心使车辆做启动、加速、减速、停止等有规律的驾驶动作，通过电机的运转保持车体的动态平衡。Segway采用带有整体磁反馈装置的冗余一体化直流无刷伺服电机作为动力驱动，以5个惯性陀螺仪、2个倾角仪、坡度传感器及一些光学传感器作为运动状态检测装置。速度可达2km/h，没有刹车、发动机、变速箱和方向盘，小巧灵活，走到哪里都跟随驾驶员。

Segway的出现在世界范围内引起了极大的轰动，充分展示了两轮自平衡电动车的灵活性和实用性，引起了人们对未来交通革命的关注。1-3 国内外研究现状及分析 图15 1-3 国内外研究现状及分析 为了扩大两轮自平衡电动车的应用领域，满足社会需求BOB半岛·体育在线登录，Segway相继推出了适用于山地越野的XT系列，如图16所示。和专为高尔夫球场设计的GT系列，如图17所示。2009年初它又与美国通用汽车公司联手，推出了一款坐式Segway概念车——PUMA，如图18所示。它完全继承了前几代Segway的控制理念，在外观和速度上更接近普通机动车。可以同时供两人骑行。车身周围布置多个避障传感器，增加了其安全性能，提高了其实用性。1-3国内外研究现状及分析 图16 图17