[發明專利]一種兩輪非同軸自平衡移動機器人

有效

• 申請號: 201710481450.0
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN109229260B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 楊根;李冰清;張弓;侯至丞;王衛軍;梁松松;梁濟民;李亞鋒;邱金鳳;韓彰秀
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院先進技術研究所;深圳市中科德睿智能科技有限公司
• 主分類號: B62K11/00
• 分類號: B62K11/00;B62D37/06;B62D6/00;B62D137/00
• 代理公司: 廣州容大知識產權代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

1.一種兩輪非同軸自平衡移動機器人，其特征在于，包括避障模塊、轉向模塊、前輪模塊、車身模塊、平衡模塊、電氣模塊、后輪模塊；轉向模塊分別與避障模塊、前輪模塊連接，車身模塊分別與前輪模塊、后輪模塊連接，電氣模塊分別與避障模塊、轉向模塊、平衡模塊、后輪模塊電連接；平衡模塊和電氣模塊設置在車身模塊內部；

避障模塊實時檢測兩輪非同軸自平衡移動機器人行駛過程中的路況，通過轉向模塊控制前輪模塊左右轉向，達到避開行駛過程中障礙物的目的，后輪模塊在行駛過程中給整體提供驅動，電氣模塊為兩輪非同軸自平衡移動機器人提供電氣控制，平衡模塊實時檢測車身模塊偏轉情況并及時做出調節，使整體在行駛過程中保持平衡狀態。

2.根據權利要求1所述的兩輪非同軸自平衡移動機器人，其特征在于，所述車身模塊由左側板、右側板、前擋板、后擋板、踏板、底板組成整體模型框架，立柱設置在前擋板內側，起支撐固定連接作用，兩個風扇分別裝于左側板、右側板上，用于整車運行過程中散熱。

3.根據權利要求1所述的兩輪非同軸自平衡移動機器人，其特征在于，所述車身模塊底部設置有腳輪。

4.根據權利要求2所述的兩輪非同軸自平衡移動機器人，其特征在于，平衡模塊和電氣模塊用隔板隔開，隔板固定于底板上。

5.根據權利要求1所述的兩輪非同軸自平衡移動機器人，其特征在于，所述轉向模塊包括舵機、短同步帶、舵機同步輪、上面板、頭罩、轉向同步輪，舵機通過舵機同步輪和短同步帶帶動轉向同步輪轉動，前輪模塊中的前輪總成隨著轉向同步輪轉動控制整車方向，避障模塊中的視覺攝像頭固定于上面板之上，檢測整車在運行過程中遇到的障礙物并實時做出反饋。

6.根據權利要求2所述的兩輪非同軸自平衡移動機器人，其特征在于，所述電氣模塊中，強電電池和弱電電池固定于底板上，電路板和控制器固定于電氣支板上，電氣支板通過柱體固定于底板上。

7.根據權利要求6所述的兩輪非同軸自平衡移動機器人，其特征在于，所述控制器為樹莓派。

8.根據權利要求6所述的兩輪非同軸自平衡移動機器人，其特征在于，所述平衡模塊中，偏轉支座、張緊輪陀螺支座和左陀螺支座固定于底板左邊，偏轉支座、張緊輪陀螺支座和左陀螺支座由左連接梁固定，角傳感器陀螺支座、右陀螺支座固定于底板右邊，角傳感器陀螺支座、右陀螺支座由右連接梁固定，其中一個陀螺固定于張緊輪陀螺支座和角傳感器陀螺支座之間，另一個陀螺固定于左陀螺支座和右陀螺支座之間，偏轉同步輪固定于偏轉支座上，第一陀螺同步輪與張緊輪固定于張緊輪陀螺支座上，第二陀螺同步輪固定于左陀螺支座上，長同步帶為雙面齒同步帶，保證運行過程中兩個陀螺偏轉角度相同、方向相反，兩個自轉電機分別帶動兩個陀螺高速旋轉，角位移傳感器固定于角傳感器陀螺支座上，實時檢測陀螺的偏轉角度并反饋給電氣模塊中的控制器，從而通過偏轉電機控制偏轉同步輪，達到對陀螺偏轉角實時控制的目的。

9.根據權利要求8所述的兩輪非同軸自平衡移動機器人，其特征在于，所述平衡模塊中，陀螺與上梁、下梁組成組合體，通過控制組合體的偏轉來達到控制陀螺的偏轉，上罩與下罩固定于組合體上，防止高速旋轉的陀螺飛出造成安全隱患。