[發明專利]一種智能自平衡交通機器人

無效

• 申請號: 201210400048.2
• 申請日: 2012-10-20
• 公開（公告）號: CN103770873A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 吳海林
• 申請（專利權）人: 仙居縣威隆能動力科技有限公司
• 主分類號: B62K11/00
• 分類號: B62K11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種智能自平衡交通機器人，包括基架本體、運動執行機構、驅動系統、控制系統、信號傳感系統和為所述各機構系統供電的電源系統，所述電源系統還裝有電源總開關，所述基架本體包括底盤架和與其固定連接的踏板，所述控制系統安裝于所述底盤架上，所述運動執行機構包括與地面發生位移的接地裝置，所述接地裝置至少為一個，所述接地裝置通過旋轉主軸與所述底盤架轉動連接，所述接地裝置與旋轉主軸固定連接，所述底盤架和旋轉主軸構成平衡的一級倒立擺，所述驅動系統驅動包括至少一個電機，所述電機執行所述控制系統輸出的正反轉指令，所述旋轉主軸由所述電機來驅動，進而帶動所述接地裝置與地面發生位移，所述信號傳感系統包括至少一個機器人姿態傳感器，所述姿態傳感器向所述控制系統實時反饋傳輸所述基架本體前后傾斜的角度信號，其特征在于：所述運動執行機構還包括維持所述接地裝置左右平衡的慣性元件，所述慣性元件也通過芯軸與所述底盤架轉動連接，所述慣性元件也與所述芯軸固定連接，且所述芯軸與所述旋轉主軸的軸線平行，所述芯軸也由所述一個電機來驅動，進而帶動所述慣性元件高速旋轉。

2.根據權利要求1所述的一種智能自平衡交通機器人，其特征在于：所述慣性元件為圓形的質量盤，所述質量盤以其芯軸為軸進行慣性高速旋轉；所述踏板上設有墊式軟體薄膜開關，所述薄膜開關的信號引出線與所述控制系統的初始化信號接收端相連接。

3.根據權利要求2所述的一種智能自平衡交通機器人，其特征在于：所述接地裝置為為兩個同軸的主驅動輪子，兩個同軸的主驅動輪子分別并列間隔安裝于底盤架的左右兩側，形成長軸距的運動執行機構，所述踏板位于兩個所述主驅動輪子之間的所述底盤架的上表面上。

4.根據權利要求2所述的一種智能自平衡交通機器人，其特征在于：所述接地裝置為履帶機構，所述履帶機構的主動輪和旋轉主軸構成旋轉擺；或，

所述接地裝置為機械腿，所述機械腿和旋轉主軸構成支撐擺。

5.根據權利要求1～4中任意一項所述的一種智能自平衡交通機器人，其特征在于：所述姿態傳感器為角度傳感器。

6.根據權利要求3所述的一種智能自平衡交通機器人，其特征在于：所述主驅動輪子與所述質量盤相結合，所述質量盤內含于所述主驅動輪子的輪轂外圈內，并繞相同的轉動軸線轉動，所述主驅動輪子與所述質量盤共用一個電機，在所述質量盤的轉動軸和所述主驅動輪子的輪轂傳動主軸之間加裝大傳動比機構，所述主驅動輪子相比質量盤為低速運動件，所述大傳動比機構具有一個自由度，所述電機的傳動軸直接驅動所述大傳動比機構的原動件，所述大傳動比機構的從動執行件間接傳動所述質量盤和所述主驅動輪子；所述大傳動比機構為輪系，所述輪系的原動件和從動執行件為齒輪、摩擦輪或鏈輪；所述輪系為行星輪系，所述行星輪系的太陽輪的傳動軸直接與所述主驅動輪子的旋轉主軸固定連接，所述行星輪系的從動執行件與所述慣性元件固定連接。

7.根據權利要求3所述的一種智能自平衡交通機器人，其特征在于：所述基架本體上固定連接有方向操縱桿，所述方向操縱桿的頂端固定安裝把手，所述方向操縱桿的底部與轉向輪子的中心軸的端部鉸接，并向所述中心軸傳輸扭矩，從而帶動轉向輪子左右擺動。

8.根據權利要求7所述的一種智能自平衡交通機器人，其特征在于：所述把手的中部通過同軸的柱形短套筒與方向操縱桿活動連接，所述柱形短套筒與所述方向操縱桿的頂端固定連接，所述把手與所述柱形短套筒間隙配合，所述把手沿所述柱形短套筒的內腔進行微動直線滑移，所述柱形短套筒的內壁和所述把手的外壁對應處通過凹凸結合部互相嵌合形成滑移限位機構，在把手軸向上的所述凹凸結合部的凸緣兩側與凹槽邊之間空隙內設有彈性體，所述柱形短套筒的內壁或與其相對應的所述把手的外壁區域設有檢測所述把手滑移的位移傳感器，所述位移傳感器向控制系統傳輸位移信號，其中，所述位移傳感器為霍爾式位移傳感器，霍爾式位移傳感器的磁鐵和霍爾元件分別安裝于所述柱形短套筒的內壁上或與其相對應的所述把手的外壁上，霍爾元件的信號輸出端與所述控制系統的信號接收端連接；或，所述位移傳感器為電阻式位移傳感器，電阻式位移傳感器的電阻體和可移動的電刷分別安裝于所述柱形短套筒的內壁上或與其相對應的所述把手的外壁上，所述電阻式位移傳感器的信號輸出端與所述控制系統的信號接收端連接。

9.根據權利要求7所述的一種智能自平衡交通機器人，其特征在于：所述底盤架上安裝座位。

10.根據權利要求7所述的一種智能自平衡交通機器人，其特征在于：所述底盤架的左右側均安裝有擋泥板，擋泥板的上部向對應的主驅動輪子的上方延伸;所述方向操縱桿包括外桿和內桿，內桿插接在外桿內并通過鎖緊旋鈕固定。