[發(fā)明專利]復(fù)位機(jī)構(gòu)及其自平衡兩輪機(jī)器人轉(zhuǎn)向裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210366541.7
• 申請(qǐng)日: 2012-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN102826147A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳家宸;陳養(yǎng)彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海新世紀(jì)機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): B62K3/00
• 分類號(hào): B62K3/00;B60W30/045
• 代理公司: 上海華祺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31247
• 代理人: 劉衛(wèi)宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)位機(jī)構(gòu)以及轉(zhuǎn)向裝置，尤其涉及一種用于自平衡兩輪機(jī)器人轉(zhuǎn)向裝置的復(fù)位機(jī)構(gòu)及其轉(zhuǎn)向裝置。

背景技術(shù)

目前，自平衡兩輪機(jī)器人的轉(zhuǎn)向裝置主要有兩種操作結(jié)構(gòu)，一種是擺動(dòng)式，另外一種是轉(zhuǎn)動(dòng)式。在擺動(dòng)式的轉(zhuǎn)向裝置中，轉(zhuǎn)軸水平地設(shè)置在自平衡兩輪機(jī)器人的支撐平臺(tái)上，轉(zhuǎn)軸的一端與一擺桿相連，操作者在轉(zhuǎn)向時(shí)操縱設(shè)置于擺桿上端的把手帶動(dòng)擺桿從初始的中間位置向左或向右擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與該擺桿相連的水平轉(zhuǎn)軸由初始位置圍繞該水平轉(zhuǎn)軸的中軸線沿順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)檢測(cè)裝置檢測(cè)到該水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小，并將反映該轉(zhuǎn)動(dòng)角度變化量的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至該自平衡兩輪機(jī)器人的控制系統(tǒng)，從而控制該自平衡兩輪機(jī)器人的轉(zhuǎn)向。在轉(zhuǎn)動(dòng)式的轉(zhuǎn)向裝置中，轉(zhuǎn)軸豎立在自平衡兩輪機(jī)器人的支撐平臺(tái)上，操作者在轉(zhuǎn)向時(shí)通過(guò)手或腿的操作帶動(dòng)設(shè)置于轉(zhuǎn)軸上端的把手向順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與該把手相連的轉(zhuǎn)軸由初始位置圍繞該轉(zhuǎn)軸的中軸線沿順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)檢測(cè)裝置檢測(cè)到該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小，并將反映該轉(zhuǎn)動(dòng)角度變化量的檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至該自平衡兩輪機(jī)器人的控制系統(tǒng)，從而控制該自平衡兩輪機(jī)器人的轉(zhuǎn)向。

在上述的兩種轉(zhuǎn)向裝置中，都需要考慮在操作者撤銷施加給轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩后、能夠使該轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)軸以及把手或擺桿自動(dòng)回復(fù)到初始位置的復(fù)位問(wèn)題。在現(xiàn)有的擺動(dòng)式轉(zhuǎn)向裝置中，雖然設(shè)有復(fù)位機(jī)構(gòu)，但存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不耐用的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種當(dāng)驅(qū)使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩消除后、能夠使轉(zhuǎn)軸復(fù)位到初始位置的復(fù)位機(jī)構(gòu)，該復(fù)位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用。

本發(fā)明所要解決的進(jìn)一步的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種采用了上述復(fù)位機(jī)構(gòu)的自平衡兩輪機(jī)器人轉(zhuǎn)向裝置,?在操作者撤銷施加給自平衡兩輪機(jī)器人的轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩后,該自平衡兩輪機(jī)器人的轉(zhuǎn)向裝置的把手或擺桿可自動(dòng)復(fù)位到初始位置。

本發(fā)明提供了一種復(fù)位機(jī)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)軸和機(jī)架；其特點(diǎn)是，該復(fù)位機(jī)構(gòu)還包括扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件；扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件的一端固定在所述的機(jī)架上，另一端與轉(zhuǎn)軸的一端相連；當(dāng)轉(zhuǎn)軸由一初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)該扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件扭轉(zhuǎn)變形；當(dāng)驅(qū)使該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩消除后，該扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件產(chǎn)生的復(fù)位扭力會(huì)帶動(dòng)該轉(zhuǎn)軸復(fù)位到所述的初始位置。?

上述的復(fù)位機(jī)構(gòu)，其中，扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件為可彈性扭轉(zhuǎn)變形的板或棒。

上述的復(fù)位機(jī)構(gòu)，其中，所述可彈性扭轉(zhuǎn)變形的板或棒由金屬、塑料或者橡膠制成。

上述的復(fù)位機(jī)構(gòu)，其中，扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件為彈性鋼片。

上述的復(fù)位機(jī)構(gòu)，其中，機(jī)架包括機(jī)架本體和設(shè)置在機(jī)架本體上的一固定塊；扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件的一端與該固定塊可拆卸式連接，另一端與轉(zhuǎn)軸的一端可拆卸式連接。

上述的復(fù)位機(jī)構(gòu)，其中，轉(zhuǎn)軸水平地安裝于機(jī)架上。

上述的復(fù)位機(jī)構(gòu)，其中，機(jī)架包括機(jī)架本體和設(shè)置在機(jī)架本體上的軸承座，轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有軸承，該軸承安裝在軸承座上。

本發(fā)明還提供了一種自平衡兩輪機(jī)器人轉(zhuǎn)向裝置，該轉(zhuǎn)向裝置包括把手和復(fù)位機(jī)構(gòu)；該復(fù)位機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、機(jī)架和扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件；扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件的一端固定在所述的機(jī)架上，另一端與所述轉(zhuǎn)軸的一端相連；當(dāng)轉(zhuǎn)軸由一初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)該扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件扭轉(zhuǎn)變形；當(dāng)驅(qū)使該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩消除后，該扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件產(chǎn)生的復(fù)位扭力會(huì)帶動(dòng)該轉(zhuǎn)軸復(fù)位到所述的初始位置；其中，把手與轉(zhuǎn)軸的另一端連接，并可帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸圍繞該轉(zhuǎn)軸的中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；該復(fù)位機(jī)構(gòu)的機(jī)架為自平衡兩輪機(jī)器人的車架或者是自平衡兩輪機(jī)器人的支撐平臺(tái)。

本發(fā)明還提供了一種自平衡兩輪機(jī)器人轉(zhuǎn)向裝置，該轉(zhuǎn)向裝置包括擺桿和復(fù)位機(jī)構(gòu)；該復(fù)位機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、機(jī)架和扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件；扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件的一端固定在機(jī)架上，另一端與轉(zhuǎn)軸的一端相連；當(dāng)轉(zhuǎn)軸由一初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)該扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件扭轉(zhuǎn)變形；當(dāng)驅(qū)使該轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩消除后，該扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件產(chǎn)生的復(fù)位扭力會(huì)帶動(dòng)該轉(zhuǎn)軸復(fù)位到所述的初始位置；其中，擺桿與轉(zhuǎn)軸的另一端連接，并可帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸圍繞該轉(zhuǎn)軸的中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；該復(fù)位機(jī)構(gòu)的機(jī)架為自平衡兩輪機(jī)器人的支撐平臺(tái)，轉(zhuǎn)軸水平地安裝于支撐平臺(tái)上。

上述的自平衡兩輪機(jī)器人轉(zhuǎn)向裝置，其中，支撐平臺(tái)包括支撐平臺(tái)本體、設(shè)置在支撐平臺(tái)本體上的固定塊和設(shè)置在支撐平臺(tái)本體上的軸承座，扭轉(zhuǎn)復(fù)位元件的一端與該固定塊可拆卸式連接，轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有軸承，該軸承安裝在軸承座上。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：