[發明專利]一種鐘擺式滾動機器人

在審

• 申請號: 201811267765.6
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN111098945A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 王酉;李光;何夢佳;張子昂
• 申請（專利權）人: 邏騰（杭州）科技有限公司
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02;B60K1/00
• 代理公司: 杭州知見專利代理有限公司 33295
• 代理人: 張華

本發明涉及一種鐘擺式滾動機器人，解決滾動機器人多是依靠驅動源帶動滾動機器人的殼體轉動從而驅動殼體在地面上滾動的問題。本裝置包括殼體，其特征在于：所述殼體左右側壁之間架設水平設置的主軸，所述殼體為以主軸為軸線的回轉體，所述主軸中心設有水平設置并與主軸相互垂直的副軸，副軸兩端懸空，且副軸兩端的下方吊設有擺動塊，所述主軸和副軸的交叉處設置有驅動主軸和副軸轉動的驅動裝置。本發明利用滾動機器人殼體內部鐘擺式的擺動塊的前后、左右擺動來改變整體的質心位置，從而帶動滾動機器人的前后運動和左右轉彎，結構簡單，控制更為精準可靠。

技術領域

本發明屬于行進裝置領域，涉及一種滾動機器人，特別涉及一種鐘擺式滾動機器人。

背景技術

機器人是一種通過手動或者自動控制，模擬人類完成各種指令的一種智能化裝置。機器人可以代替人體進行各種復雜精細的操作，也可以代替人類進入復雜、危險的環境進行探索作業，保證人員安全。現有的機器人有固定設置、在一定區域范圍內進行操作的固定式機器人，也有可移動的，通過機械腿、履帶、滾輪等結構實現機器人的行走移動。移動式機器人還有一種自身為回轉體結構，通過驅動源帶動自身回轉體滾動前進的滾動機器人。現有的滾動機器人多是依靠驅動源帶動滾動機器人的殼體轉動從而驅動殼體在地面上滾動。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的滾動機器人多是依靠驅動源帶動滾動機器人的殼體轉動從而驅動殼體在地面上滾動的問題，提供一種鐘擺式滾動機器人，通過質心的變化來驅動滾動機器人行進和轉向。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種鐘擺式滾動機器人，包括殼體，其特征在于：所述殼體左右側壁之間架設水平設置的主軸，所述殼體為以主軸為軸線的回轉體，所述主軸中心設有水平設置并與主軸相互垂直的副軸，副軸兩端懸空，且副軸兩端的下方吊設有擺動塊，所述主軸和副軸的交叉處設置有驅動主軸和副軸轉動的驅動裝置。本裝置滾動機器人通過擺動塊的擺動來控制整體質心的移動，實現滾動機器人的移動以及轉向。當滾動機器人需要前進或者后退時，驅動裝置帶動主軸轉動，副軸設置在主軸中部且兩端懸空，因此副軸被主軸帶動繞主軸轉動一個角度，從而帶動擺動塊向前或者向后擺動，造成整體質心的前移或者后移，從而帶動滾動機器人前進或者后退。當滾動機器人需要轉彎時，主軸持續轉動保持滾動機器人穩定前進或者后退，同時驅動裝置驅動副軸繞自身軸線轉動，帶動擺動塊向左側或者后側擺動，使整體質心向一側便宜，使滾動機器人向一側傾斜，從而實現轉彎。

作為優選，所述驅動裝置包括單個電機和傳動裝置，傳動裝置為單輸入、雙輸出的變速齒輪組，變速齒輪組的輸入端連接電機，所述電機連接設置在殼體內的電源模塊。電機模塊設置在驅動裝置內部。

作為另外的優選，所述驅動裝置包括多個電機，各電機分別通過傳動帶連接主軸或者副軸，所述電機連接設置在殼體內的電源模塊。電機模塊設置在驅動裝置內部。

作為優選，所述擺動塊上端和副軸兩端固定連接。

作為優選，所述擺動塊下端貼靠殼體內壁的底面設置。

作為優選，所述擺動塊的重量為殼體自重的0.5倍以上。

作為優選，所述殼體內還設有控制系統，所述控制系統包括設置在殼體內的傳感器及PID控制器，所述傳感器包括GPS、陀螺儀、加速度傳感器及碼盤。傳感器均設置在殼體內相對穩定的位置，優選為設置于驅動裝置內，其中碼盤對應電機數量設置并安裝在電機的輸出軸上。

作為優選，所述殼體為球形、橢球形、橫置的圓柱型或者鼓型。殼其中，球形、橢球形或者鼓型在主滾道的兩側均為弧形過度，便于轉彎，圓柱型的殼體適用以前后運動為主的極端情況。殼體也可為擬合為球形、橢球型、圓柱型、鼓型的多面體結構，只要面數足夠多，如30面體，也可達到滾動的效果，這種改變應視為球形、橢球型、圓柱型、鼓型的等同替換。

作為優選，殼體為左右對稱結構，殼體環繞主軸的環周中部為前后方向運動的主滾道。主滾道可以采用高強度耐磨材料制成。