[發明專利]球形機器人

有效

• 申請號: 201710171310.3
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107054489B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 賀智威;鄧力;楊猛;余家柱
• 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;B62D37/06
• 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

1.一種球形機器人，其特征在于，包括球殼及驅動組件；所述驅動組件包括固定支架、設于所述固定支架上的連接部、固連于所述連接部的伸縮驅動部和兩個控制力矩陀螺系統、轉動連接于所述連接部的驅動臂；

所述驅動臂之遠離所述連接部的一端設有與所述球殼相接觸的驅動輪，且通過與所述球殼之間產生摩擦力帶動所述球殼轉動；所述驅動臂與所述伸縮驅動部之間設有第一連桿，所述伸縮驅動部推動所述第一連桿以帶動所述驅動臂繞所述連接部擺動，調節所述驅動輪相對所述球殼的接觸位置以控制球形機器人的行走速度；

所述球形機器人受到干擾力矩時，通過控制所述伸縮驅動部帶動所述驅動臂擺動，以改變所述球形機器人的行走速度，再控制所述兩個控制力矩陀螺系統反向同步偏擺來增加進動力矩以克服所述干擾力矩及提高所述球形機器人的穩定性。

2.根據權利要求1所述的一種球形機器人，其特征在于，所述伸縮驅動部包括第一導軌、將所述第一導軌固定于所述連接部的導軌固定件、套設于所述第一導軌上的第一連接件及設于所述第一導軌遠離所述連接部的一端的第二電機，所述第二電機用以驅動所述第一連接件沿所述第一導軌滑動；

所述第一連桿包括相對設置的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端分別轉動連接于所述第一連接件和所述驅動臂；所述第一連接件沿所述第一導軌滑動，帶動所述第一連桿相對于所述連接部做往復運動，且帶動所述驅動臂繞所述連接部擺動。

3.根據權利要求2所述的一種球形機器人，其特征在于，所述驅動臂還包括連接于所述連接部與所述驅動輪之間的第二連桿，所述驅動輪與所述第二連桿之間設有彈性連接件，所述彈性連接件沿著所述驅動臂方向延伸，在所述球形機器人運動過程中起到緩沖減震作用及為所述驅動輪與所述球殼之間提供接觸壓力的作用。

4.根據權利要求3所述的一種球形機器人，其特征在于，所述彈性連接件包括彈簧、設于所述彈簧相對兩側的第二導軌、及設于所述第二導軌上的滑塊，所述第二導軌一端固定連接于所述第二連桿，另一端朝向所述驅動輪方向延伸，所述滑塊一端設于所述第二導軌上，另一端固定于所述驅動輪，所述彈簧固定于所述第二連桿與所述驅動輪之間，且處于壓縮狀態，以便于為所述驅動輪與所述球殼之間提供接觸壓力。

5.根據權利要求1所述的一種球形機器人，其特征在于，所述控制力矩陀螺系統包括控制力矩陀螺和偏擺電機；所述固定支架包括與所述連接部相對設置的固定端，所述固定端與所述連接部設于所述控制力矩陀螺兩側且通過偏擺軸與所述控制力矩陀螺轉動連接；所述偏擺電機設于所述控制力矩陀螺上且靠近所述固定端處，所述固定端設有第一齒輪，所述偏擺電機設有與所述第一齒輪相嚙合的第二齒輪，所述偏擺電機通過帶動所述第二齒輪相對于所述第一齒輪偏擺，以帶動所述控制力矩陀螺繞所述偏擺軸偏擺。

6.根據權利要求5所述的一種球形機器人，其特征在于，所述固定支架設有第一軸向，所述驅動輪和所述驅動臂關于所述第一軸向對稱分布，所述控制力矩陀螺系統為多個，且多個所述控制力矩陀螺系統的所述偏擺軸的延伸方向沿著所述第一軸向的方向延伸。

7.根據權利要求6所述的一種球形機器人，其特征在于，多個所述控制力矩陀螺系統沿著所述第一軸向分布和/或關于所述第一軸向對稱分布。

8.根據權利要求6所述的一種球形機器人，其特征在于，多個所述控制力矩陀螺系統分布于所述第一軸向兩側，且沿著所述第一軸向錯開。

9.根據權利要求6所述的一種球形機器人，其特征在于，多個所述控制力矩陀螺系統沿著垂直于所述第一軸向分層疊設于所支撐臺上。

10.根據權利要求5所述的一種球形機器人，其特征在于，所述固定支架設有第一軸向，所述驅動輪和所述驅動臂關于所述第一軸向對稱分布，所述控制力矩陀螺系統為多個，多個所述控制力矩陀螺系統之一部分沿著所述第一軸向分布，設有第一偏擺軸，所述第一偏擺軸的延伸方向沿著所述第一軸向的方向延伸，多個所述控制力矩陀螺系統之另一部分關于所述第一軸向對稱分布，設有第二偏擺軸，所述第二偏擺軸的延伸方向垂直于所述第一軸向的方向。