[發明專利]球形機器人

有效

• 申請號: 201710170970.X
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107215403B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 賀智威;楊猛;譚侯金;張玉明;黃亮
• 申請（專利權）人: 坎德拉（深圳）科技創新有限公司
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02;B25J17/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發明提供了一種球形機器人，包括頭部組件和可相對于所述頭部組件轉動的球形本體；所述球形本體包括球殼、設于所述球殼中心區域的連接部、連接于所述球殼與所述連接部之間的行走驅動機構；所述行走驅動機構包括可繞所述連接部擺動的驅動臂，所述驅動臂一端設有與所述球殼接觸的驅動輪，通過所述驅動輪與所述球殼之間的摩擦力驅動所述球形機器人行走，通過改變所述驅動臂相對于所述連接部的擺動位置，以改變所述球形機器人的行走速度；所述連接部之遠離所述行走驅動機構的一側設有頭部驅動組件，所述頭部驅動組件通過磁吸力帶動所述頭部組件在所述球殼外壁滑動。本發明提高了球形機器人的越障爬坡能力，且實現無級變速。

技術領域

本發明涉及機器人領域，具體涉及一種球形機器人。

背景技術

球形機器人是指利用球體的滾動實現運動的機器人，可以實現全方位運動，與地面是單點接觸，摩擦阻力小，能量利用效率高，并且具有不倒翁特性，可以避免常規的機器人容易出現的傾倒失穩現象。機器人的重要部件均包容在球體內部，受到球體外殼良好的保護，不容易因破壞而失效。采取合適的密封措施，可以使球形機器人的外殼具備防水能力，進而在較為惡劣的天氣條件下使用，具有全天候的適應能力。進一步的，球形機器人一般還包括設于球體外部的頭部，頭部搭載功能器件實現攝像頭等功能器件以實現智能化的人機交流功能，同時提高了球形機器人給用戶的親和感，使其可以作為家庭機器人使用

球形機器人由于受限于滾動的行走方式，往往運動穩定性不高，而且越障爬坡能力不強，這使得球形機器人在人們的生活領域(如具有大于30度的斜坡或樓梯等障礙)或某些凹凸不平的場地的應用受到極大的限制。

因此，如何提高球形機器人的越障爬坡能力，以增加球形機器人的應用場景和運動穩定性，為業界人士重點研究課題。

發明內容

針對以上的問題，本發明的目的是提供一種球形機器人，能提高球形機器人的越障爬坡能力，以增加球形機器人的應用場景和運動穩定性。

為了解決背景技術中存在的問題，本發明提供了一種球形機器人，包括頭部組件和可相對于所述頭部組件轉動的球形本體；所述球形本體包括球殼、設于所述球殼中心區域的連接部、連接于所述球殼與所述連接部之間的行走驅動機構；所述行走驅動機構包括可繞所述連接部擺動的驅動臂，所述驅動臂一端設有與所述球殼接觸的驅動輪，通過所述驅動輪與所述球殼之間的摩擦力驅動 所述球形機器人行走，通過改變所述驅動臂相對于所述連接部的擺動位置，以改變所述球形機器人的行走速度；所述連接部之遠離所述行走驅動機構的一側設有頭部驅動組件，所述頭部驅動組件包括固接于所述連接部的旋轉基座、設于所述旋轉基座上且以所述旋轉基座為支點擺動的搖桿機構，所述搖桿機構在繞所述旋轉基座擺動過程中，通過磁吸力帶動所述頭部組件在所述球殼外壁滑動。

一種實施方式中，所述球殼外設有多個凸點，所述多個凸點相間隔地分布于所述球殼外壁，所述多個凸點之間形成凹陷，所述凹陷為所述球形機器人越障時提供支撐點及防止所述球殼打滑。

一種實施方式中，所述球形本體具有上半球腔和下半球腔，所述下半球腔內容置固定支架，所述固定支架與所述球殼之間通過支撐輪連接，以便于所述固定支架與所述球殼之間相對轉動；

所述固定支架包括支撐軸，所述支撐軸沿所述球殼的中心軸延伸，所述連接部設于所述支撐軸一端且位于所述上半球腔與所述下半球腔的交界處；所述驅動臂為一對，關于所述支撐軸對稱分布，所述驅動輪與所述下半球腔內壁接觸；所述頭部驅動組件連接于所述連接部與所述上半球腔內壁之間，通過在所述上半球腔內擺動使得所述頭部組件在所述球殼外壁滑動。