[發明專利]一種球上自平衡移動機器人

在審

• 申請號: 201810176551.1
• 申請日: 2018-03-03
• 公開（公告）號: CN108415429A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 阮曉鋼;劉桐;李誠
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05D1/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種球上自平衡移動機器人，其特征在于：該機器人包括電氣系統和機械系統；所述電氣系統包括控制器(1)、電機伺服驅動器(2)、慣性導航傳感器(3)、編碼器、無線通訊設備、直流電機(4)和電源系統(5)；所述機械系統包括機身、電機固定架(6)、電機連接架(7)、球輪(8)和全向輪(9)；

機身為層式框架，包括頂板(10)、中板(11)與底板(12)，頂板(10)、中板(11)與底板(12)分層均勻布置；

所述頂板(10)上固定有慣性導航傳感器(3)；

所述中板(11)上固定有電源系統(5)和控制器(1)；

所述底板(12)上固定有電機伺服驅動器(2)和電機連接架(7)，電機連接架(7)與電機固定架(6)通過螺釘固定，電機固定架(6)與直流電機(4)通過螺釘固定；直流電機(4)與全向輪(9)通過聯軸器連接；直流電機(4)與底板(12)的夾角為45度，三個直流電機(4)之間互呈120度夾角分布在底板(12)的底部；全向輪(9)與球輪(8)相切；直流電機(4)與編碼器連接；

控制器(1)與慣性導航傳感器(3)、編碼器、電機伺服驅動器(2)通過杜邦線相連，無線通訊設備通過插針固定在控制器(1)上；電源系統(5)通過導線為直流電機(4)和各電子元件供電；

在底板(12)上設有滑槽，電機固定架(6)可以在滑槽上進行滑動，進而調節全向輪(9)與球輪(8)的接觸位置；

頂板(10)，中板(11)和底板(12)均設有供導線穿越的孔；

頂板(10)，中板(11)和底板(12)通過銅柱(13)進行連接。

2.根據權利要求1所述的一種球上自平衡移動機器人，其特征在于：所述控制器(1)為Arduino開發板。

3.根據權利要求1所述的一種球上自平衡移動機器人，其特征在于：所述電源系統(5)包括鋰電池、轉換電壓的電源穩壓模塊，鋰電池與轉換電壓的電源穩壓模塊連接。

4.根據權利要求1所述的一種球上自平衡移動機器人，其特征在于：所述直流電機(4)為帶減速器與編碼器的直流無刷電機。

5.根據權利要求1所述的一種球上自平衡移動機器人，其特征在于：所述無線通訊設備的藍牙模塊與遙控器遠程交互。