[發明專利]一種摩托車型機器人

在審

• 申請號: 201711116906.X
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107856762A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 王洪陽;李睿智
• 申請（專利權）人: 北京賽曙科技有限公司
• 主分類號: B62D63/02
• 分類號: B62D63/02;B62D37/04;G05D1/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 王加貴

1.一種摩托車型機器人，其特征在于：包括車架、前輪機構、轉向舵機、后輪機構、后輪驅動機構和平衡機構，所述前輪機構和所述后輪機構分別設置在所述車架的前端和后端，且所述前輪機構和所述后輪機構均與所述車架轉動連接，所述前輪機構與所述轉向舵機傳動連接，所述后輪驅動機構與所述后輪機構傳動連接，所述平衡機構設置在所述車架上。

2.根據權利要求1所述的摩托車型機器人，其特征在于：所述前輪機構包括前輪、前輪軸叉、轉向手把和轉向軸套，所述轉向軸套的兩側分別與一所述車架連接，所述轉向手把通過軸承與所述轉向軸套連接，所述前輪軸叉與所述轉向手把固連，所述前輪通過前軸和軸承與所述前輪軸叉連接；所述轉向舵機通過一支撐架與所述車架固連，所述轉向舵機的轉盤鉸接有轉向連桿，所述轉向連桿與所述轉向手把鉸接，所述轉向舵機的所述轉盤轉動能夠帶動所述轉向手把轉動。

3.根據權利要求1所述的摩托車型機器人，其特征在于：所述后輪機構包括后輪和后軸，所述后輪通過軸承套設在所述后軸上，所述后軸的兩端分別與一所述車架連接；所述后輪驅動機構包括驅動電機和主齒輪和副齒輪，所述驅動電機與所述車架固連，所述主齒輪套設在所述驅動電機的輸出軸上，所述副齒輪與所述后輪連接，所述主齒輪和所述副齒輪嚙合，所述驅動電機轉動能夠帶動所述后輪繞所述后軸轉動。

4.根據權利要求1所述的摩托車型機器人，其特征在于：所述平衡機構包括平衡支架、平衡電機、動量輪和轉軸，所述平衡支架的兩側分別與一所述車架的上部連接，所述平衡電機與所述平衡支架固連，所述平衡電機的輸出軸與所述轉軸連接，所述轉軸通過軸承與所述平衡支架轉動連接，所述動量輪套設在所述轉軸上，所述平衡電機轉動能夠帶動所述動量輪和所述轉軸繞所述轉軸的軸線旋轉。

5.根據權利要求4所述的摩托車型機器人，其特征在于：所述平衡機構還包括控制系統，控制系統包括電機驅動器、動量輪控制器和姿態采集器，姿態采集器設于所述車架上，用于檢測所述車架左右傾斜的姿態數據；所述控制系統分別與所述姿態采集器和所述動量輪控制器電連接，所述動量輪控制器、所述電機驅動器和所述平衡電機依次電連接，所述控制系統獲取所述姿態采集器采集的姿態數據以及所述動量輪的轉動數據，利用控制算法控制所述平衡電機的輸出與姿態數據和轉動數據相對應的電機轉動數據，從而控制所述平衡電機驅動所述動量輪轉動，實現所述摩托車型機器人的直立自平衡。

6.根據權利要求5所述的摩托車型機器人，其特征在于：所述姿態采集器包括兩組三軸加速度計和兩組三軸陀螺儀，兩組所述三軸加速度計用于檢測所述車架傾斜時的六組加速度，兩組所述三軸陀螺儀用于檢測車架傾斜時的六組角加速度。

7.根據權利要求5或6所述的摩托車型機器人，其特征在于：

所述控制系統通過所述姿態采集器獲取所述車架傾斜的姿態數據，并根據所述姿態數據利用姿態測量模型計算車架傾斜的角度和車架傾斜角速度；

所述控制系統獲取所述動量輪的當前角速度；

所述控制系統根據所述車架傾斜角度、所述車架傾斜角速度和所述當前角速度利用控制算法確定所述平衡電機的目標轉矩；

所述控制系統通過控制平衡電機按照所述目標轉矩轉動，同時由所述平衡電機帶動所述動量輪轉動，得到所述車架調整后的修正姿態數據；

所述控制系統判斷所述修正姿態數據是否等于所述車架的直立自平衡姿態數據，得到判斷結果；

當所述判斷結果表示是時，確定所述車架處于直立自平衡狀態；

當所述判斷結果表示否時，返回所述“所述控制系統通過所述姿態采集器獲取所述車架傾斜的姿態數據，并根據所述姿態數據利用姿態測量模型計算車架傾斜的角度和車架傾斜角速度”的步驟。

8.根據權利要求1所述的摩托車型機器人，其特征在于：還包括電池，所述電池設置在所述車架的下部。

9.根據權利要求1所述的摩托車型機器人，其特征在于：還包括支腳機構，所述支腳機構設置在所述車架的下部，所述支腳機構能夠在所述摩托車型機器人停止時配合所述前輪機構和所述后輪機構支撐所述摩托車型機器人；所述支腳機構包括支腳舵機和支腳，所述支腳舵機固設在所述車架上，所述支腳與所述支腳舵機的輸出軸連接。

10.根據權利要求1所述的摩托車型機器人，其特征在于：還包括設置在車架上并依次電連接的攝像頭、控制系統和無線數據收發模塊，所述轉向舵機、所述后輪驅動機構和所述平衡機構均與所述控制系統電連接。