[實用新型]一種復合運動機械球

有效

• 申請號: 201720762119.1
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN206826787U
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 高娟;李俊達;曲磊;周灌中;徐小龍;王政
• 申請（專利權）人: 青島港灣職業技術學院
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02;B62D57/032
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙)11435
• 代理人: 孟阿妮

技術領域

本實用新型涉及一種機械球，尤其涉及一種復合運動機械球，屬于機器人技術領域。

背景技術

移動機器人根據移動機構的不同可分為輪式、腿足式、履帶式及復合式。輪式結構機器人如美國的“勇氣號”火星車、MobileRobots Inc開發的全方位輪式清掃機器人Seekur、我國著名的“玉兔號”月球車等，輪式移動機器人能夠在良好路面上迅速、平穩的運動，但在越障能力上略顯不足，難以穿越溝壑或臺階等惡劣地形。

腿式結構機器人如日本東京工業大學TITAN機器人系列第八代TITAN-Ⅷ、華中科技大學自主研發的“4+2”足式步行機器人等，腿足式機器人的越障能力好，但行進速度低緩，效率低下，結構不緊湊。

履帶式結構機器人適應地形能力強，如美國軍用地面移動機器人“魔爪”及其升級版“劍”、我國自行生產的“靈蜥一B”型排爆機器人等。雖然履帶式移動機器人的地形適應能力優于輪式和腿式，但也同時存在著重量大、能耗大的缺陷，不利于大范圍的推廣應用。

復合式機構機器人可以彌補單一行走機構的部分弱點，但也無可避免的會遭遇傾翻、機構裸露等問題。因此，開發以滾動方式行走的球形或類球形的新型機器人，已成為目前移動機器人研究領域的熱點問題之一。現有球形機器人較成熟的驅動方式的主要有兩種，一種是驅動單元直接驅動球殼產生摩擦力讓球體滾動，另一種是通過改變球體重心位置讓球體滾動，但無論是哪種驅動方式的機器人，它們在外形上幾乎都是采用整體的球形或類球形外殼，而且運動方式較為單一，從而在一定程度上限制了復合式機器人的發展。

實用新型內容

為了解決上述技術所存在的不足之處，本實用新型提供了一種復合運動機械球。

為了解決以上技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種復合運動機械球，由上半球、下半球和控制機構組成；上半球和下半球上下對稱；上半球包括半球型的上殼體以及設置于上殼體內部的爪臂；上殼體沿圓心處張開均分為六瓣；爪臂為六個，六個爪臂的上部均通過角件與六瓣上殼體一一固定；

爪臂從上向下依次分為第三關節、第二關節、第一關節；第三關節、第二關節、第一關節上分別對應安裝有三號舵機、二號舵機、一號舵機；

爪臂的下端分別通過一號舵機與支撐板的六個邊角相鉸接；支撐板由上支撐板和中間支撐板組成，一號舵機通過螺釘緊固設置于上支撐板和中間支撐板之間；上半球和下半球的中間支撐板通過螺栓緊固相接，組裝后的機械球整體上為球型；

控制機構由控制主板、降壓芯片和電源裝置以及無線信號接收器組成；電源裝置通過數據線分別與控制主板、降壓芯片、無線信號接收器相連接；降壓芯片的輸出端與控制主板的輸入端相連接，控制主板用于控制輸出各舵機的運行狀態；無線信號接收器的輸出端通過數據線與控制主板相連接、輸入端通過無線信號與無線遙控模塊相連接。

控制主板和降壓芯片均固定設置于上半球和下半球的中間支撐板之間。

電源裝置以及無線信號接收器均固定設置于上半球或下半球的上支撐板和中間支撐板之間。

本實用新型具備爬行和滾動兩種運動方式，且兩種運動方式可自由切換不會出現機構傾翻等問題；滾動式移動方式運動速度快，爬行移動方式越障能力強，對惡劣地形的適應能力較強；體積小、重量輕、結構及運行穩定、節省能耗、方便運輸，適合于廣泛的推廣應用。

附圖說明

圖1為本實用新型的縱截面結構示意圖。

圖2為本實用新型的橫截面結構示意圖。

圖3為本實用新型的整體內部結構示意圖。

圖4為圖3的剖面結構示意圖。

圖5為爪臂的整體結構示意圖。

圖6為支撐板的整體結構示意圖。

圖7為本實用新型的外部形態示意圖。

圖8為本實用新型的電路控制原理圖。

圖中：1、上殼體；2、爪臂；3、上支撐板；4、中間支撐板；5、角件；6、第三關節；7、第二關節；8、第一關節；9、一號舵機；10、二號舵機；11、三號舵機。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。