[發明專利]一種可變球形機器人

有效

• 申請號: 201310683706.8
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103693124A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 王少萍;王嘉宇;化永朝
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B62D57/032
• 分類號: B62D57/032;B62D57/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 祗志潔

1.一種可變球形機器人，其特征在于，所述的機器人包括上下兩層結構，上下兩層結構的外殼均為半球殼體；下層結構包括伸縮機構和對稱圓周式下層足機構；上層結構包括上層固定平臺和對稱圓周式上層足機構；

上下兩層結構的外殼的獲取方法是：首先，選取正球殼，以過球心的任意直線為軸線截取一圓；然后，以軸線為中心，將正球殼沿軸向均分為6等分；最后，以垂直于軸線且過球心的平面，將球殼分割為上下半球，共得到上下兩層結構的各6塊外殼；外殼為ABS材料；

伸縮機構包括下層機架、下層機面、螺旋線單臂、齒輪A和齒輪B；下層機架結構是：一個平面圓板的上表面對稱圓周分布6個圓柱，在圓柱底面中心的軸向上貫穿有通孔，平面圓板上還開有中心電機的固定孔；下層機面為一平面圓板，圓周上均布6個螺紋孔，下層機面的下表面與下層機架的上表面相對；下層機面下表面的圓板中心處固定中心電機，中心電機通過下層機架的固定孔，利用花鍵與位于下層機架的平面圓板的下表面中心處的齒輪A相連接；齒輪A分別與6個齒輪B相嚙合形成齒輪組，6個齒輪B呈對稱圓周分布在下層機架的下表面；每個齒輪B通過下層機架的圓柱通孔，利用固定軸固連一對螺旋線式單臂，其中一個螺旋線式單臂的起始端位于下層機架平面圓板的下表面，且位于齒輪B和下層機架平面圓板之間，另外一個螺旋線式單臂的起始端位于下層機面的上表面；每對螺旋線式單臂的放置形式和位置上下相對應，且上下螺旋線式單臂之間固定有支撐柱，支撐柱用于固連和支撐兩個螺旋線式單臂；

對稱圓周式下層足機構包括6組下層足單體結構，每對螺旋線式單臂的末端都固定有一組下層足單體結構；每組下層足單體結構包括三個電機、下層足、L型支架、U型支架、電機固定架和下層外殼；電機固定架用于固定第一電機和第二電機，L型支架用于固定第三電機；第一電機的軸貫通上下螺旋線式單臂末端的同心孔，第二電機的軸和第一電機的軸相互垂直；L型支架的一端固定第三電機，另一端固定下層足；第二電機的軸和第三電機的軸分別貫穿U型支架一端的同心孔，第二電機的軸和第三電機的軸相互平行；每塊下層外殼與一組下層足單體結構固連；齒輪B的旋轉帶動與齒輪B固連的螺旋線式單臂旋轉，使得平面內螺旋線式單臂收縮閉合或張開；當螺旋線式單臂收縮閉合時，6塊下層外殼組合成半球形；

上層固定平臺包括上層固定板、6個電機固定架和6個電機；在上層固定板上對稱圓周分布6個電機固定架，每個電機固定架固定有一個電機；

對稱圓周式上層足機構包括6組上層足單體結構，上層固定平臺上的每個電機連接一組上層足單體結構；每組上層足單體結構包括電機舵桿、弧面架、連桿和上層外殼；電機輸出端通過電機舵桿和連桿連接弧面架，弧面架與一塊上層外殼固定。

2.根據權利要求1所述的一種可變球形機器人，其特征在于，所述的外殼的厚度為3mm-5mm之間。

3.根據權利要求1所述的一種可變球形機器人，其特征在于，所述的上層固定板的中心位置放置控制電路板。