[發明專利]麥克納姆輪驅動式球形移動機器人

有效

• 申請號: 201410147444.8
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN104097706B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 謝少榮;祝川;姚駿峰;鄒旭東;馮凱
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種麥克納姆輪驅動式球形移動機器人,包括一個剛性的球殼（3）、4根支撐桿（2）、一個內置固定機架（4）、兩個麥克納姆輪及內部的輪轂電機（5-1,5-2）；一個主控制器（6）和一個電源（1）。

2.其特征在于：所述球殼（3）由左右兩半球的外殼裝配而成，該兩個半球形外殼是在內部所有部件安裝完成之后再進行最后的裝配的，而球體內部的所有部件都安裝在所述內置固定機架（4）上,所述兩個麥克納姆輪（5-1,5-2）分別安裝在內置固定機架（4）的上下兩端對稱布置，其中麥克納姆輪(5-1)和麥克納姆輪(5-2)的正運動方向符合垂直正交的關系——即兩輪軸線互相垂直；所述主控制器（6）和電源（1）分別安裝在內置固定機架（4）兩側的A面和B面的下部；四根支撐桿（2）的一端分別與固定機架（4）的A、B、C、D面的幾何中心通過螺紋連接對稱分布在同一平面上，支撐桿（2）的另外一端頂住球殼（3）內壁，通過支撐桿（2）與球殼（3）內壁表面之間的相互擠壓來約束支撐桿（2）。

3.根據權利要求1所述的麥克納姆輪驅動式球形移動機器人，其特征在于：所述4根支撐桿（2）是在商用的氣彈簧的基礎上改進而來，商用氣彈簧由缸筒、活塞、密封件和外部連接件組成，在受力時它運動平穩，能起阻尼緩沖作用，能夠減少球體在運動過程中固定機架（4）和球殼（3）表面之間的沖擊，起到緩震作用；將氣彈簧的外部連接件一端改進為螺紋的接口和固定機架（4）連接，另外一端改進為球形的突起，與球殼（3）內壁接觸時增加表面接觸力。

4.根據權利要求1所述的麥克納姆輪驅動式球形移動機器人，其特征在于：麥克納姆輪（5-1，5-2）的內部是一個輪轂電機，輪轂電機將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內，無須多余的外部機械結構，而輪轂外面的輪面是麥克納姆輪式的結構，這種將麥克納姆輪和電機結合在一起的輪轂電機技術簡化了球體內部的機械結構，裝配球體變得更加的簡單。

5.根據權利要求1所述的麥克納姆輪驅動式球形移動機器人，其特征在于：給整個系統提供能源的電源（1）是一個大容量的電池，該電源（1）使用一個無線充電模塊作為它的充電裝置，無線充電的接收端緊貼在電池的外表面，給電池充電時只需將發送端和接收端貼合即可給電池充電，省去了更換電池的麻煩。