[實用新型]兩輪式自平衡可變形機器人

有效

• 申請號: 201721561179.3
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN207773294U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 喬莉;鮑科著;張志安
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

1.一種兩輪式自平衡可變形機器人，其特征在于：包括中控艙(1)、兩個驅動艙(2)、兩個驅動輪(3)、兩個變形爪輪(5)和兩個絲杠電機，兩個驅動艙(2)對稱設置在中控艙(1)兩側，與中控艙(1)固連，驅動艙(2)包括驅動電機、電機座和驅動艙外殼，驅動電機通過電機座固定在驅動艙外殼內，驅動電機輸出軸與驅動輪(3)固連，兩個變形爪輪(5)分別設置在兩個驅動輪(3)的外側，變形爪輪(5)與驅動輪(3)的輪轂連接；絲杠電機位于驅動輪(3)和驅動艙(2)之間。

2.根據權利要求1所述的兩輪式自平衡可變形機器人，其特征在于：所述中控艙(1)包括傳感器、主控板、陀螺儀、偏心自平衡機構，中控艙外殼、傳感器、主控板和偏心自平衡機構均設置在中控艙外殼內；主控板分別與傳感器、陀螺儀、偏心自平衡機構連接，主控板與驅動電機相連；機器人作業時，通過傳感器采集周圍環境信號，將信號發送給主控板，同時通過陀螺儀采集自身姿態位置信息，將信號傳遞至主控板；通過主控板控制驅動電機以及偏心自平衡機構，實現機器的運動以及對自身姿態的控制。

3.根據權利要求1所述的兩輪式自平衡可變形機器人，其特征在于：所述變形爪輪(5)包括環形基座(22)、限位保護罩(27)、絲杠(24)、N個可伸縮爪(23)和M個連桿(25)，其中M＝N，N≥3；環形基座(22)外壁均勻分布P個連接卡口，N個可伸縮爪(23)一端分別與環形基座(22)的連接卡口鉸接，P＝N，絲杠(24)設置在限位保護罩(27)內，一端伸出限位保護罩(27)并穿過環形基座(22)與絲杠電機固連，限位保護罩(27)一端固定在環形基座(22)中心，限位保護罩(27)外側壁上均勻分布若干個滑槽，M個連桿(25)一端通過絲杠螺母(26)穿過所述滑槽與絲杠(24)連接，另一端與可伸縮爪(23)外壁鉸接；環形基座(22)與驅動輪(3)的輪轂連接，通過絲杠電機驅動絲杠(24)，將絲杠(24)的轉動轉化為絲杠螺母(26)的直線運動，完成變形動作。

4.根據權利要求3所述的兩輪式自平衡可變形機器人，其特征在于：所述可伸縮爪(23)包括橡膠墊(6)、受撞頭(7)、伸縮軸(8)、端蓋(9)、外管(10)、油封(11)、軸承(12)、蓄壓海綿(13)、活塞頭(15)、內管(17)、彈簧(19)、逆止閥(20)、注油塞(21)、連接件(4)，內管(17)嵌套在外管(10)內，逆止閥(20)自外管(10)底部伸入，并嵌入內管(17)底部，端蓋(9)中心設有通孔，端蓋(9)固定在外管(10)的頂部，彈簧(19)設置于內管(17)內，其一端與逆止閥(20)固連，另一端嵌套在活塞頭(15)上，伸縮軸(8)底部通過鍵與活塞頭(15)固連，頂部穿過端蓋(9)的通孔伸出外管(10)，并與受撞頭(7)通過銷連接，橡膠墊(6)嵌套在受撞頭(7)上，軸套套在伸縮軸(8)上，且位于外管(10)內，保證伸縮軸(8)的同心度，軸承(12)固定在軸套上，蓄壓海綿(13)設置在軸套和外管(10)之間，軸套和伸縮軸(8)之間設有油封(11)，內管(17)中裝有液壓油(18)，注油塞(21)設置在逆止閥(20)內，用于添加更換液壓油(18)；內管(17)側壁上開有一個回油孔(14)和三個排油孔(16)；逆止閥(20)底部通過連接4與環形基座(22)的連接卡口鉸接。

5.根據權利要求4所述的兩輪式自平衡可變形機器人，其特征在于：所述內管(17)長度小于外管(10)長度。

6.根據權利要求2所述的兩輪式自平衡可變形機器人，其特征在于：所述偏心自平衡機構包括外定子、輪轂電機(29)、電機端蓋(30)、桿(31)、偏心質量塊(32)和滾子(33)，外定子嵌套在中控艙(1)的中心軸線處，外定子為無蓋圓柱形盒體，其內壁開有一圈滾子槽(28)，輪轂電機(29)固定于外定子中心，電機端蓋(30)套在輪轂電機(29)上，桿(31)上裝有偏心質量塊(32)，桿(31)一端與電機端蓋(30)固連，另一端裝有滾子(33)，滾子(33)在外定子上的滾子槽(28)內滾動。