[發明專利]一種自適應轉向及爬坡的變形球形機器人

有效

• 申請號: 201811596001.1
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109677494B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 陳繼清;黃仁智;莫榮現;劉旭;強虎;徐關文;蒙艷玫
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 林德利

本發明公開了一種自適應轉向及爬坡的變形球形機器人，包括左側球殼、中間球殼以及右側球殼，左側球殼、中間球殼以及右側球殼共同拼接成一個完整的球形外殼，中間球殼內安裝有驅動裝置，驅動裝置包括電機、中心軸以及空心軸，空心軸套設于中心軸上且與其轉動連接，中間球殼通過旋轉支撐臂與空心軸連接，中間球殼被構造為繞中心軸轉動的結構，電機安裝于中心軸上且驅動空心軸繞中心軸轉動，左側球殼和右側球殼分別安裝于中心軸的兩端，中間球殼為由四片圓弧球殼組成的可變形殼組，每一片圓弧球殼均通過一個旋轉支撐臂與空心軸鉸鏈連接，旋轉支撐臂與空心軸之間均安裝有舵機，可以解決球形機器人爬坡力小以及轉彎不平穩的技術問題。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種自適應轉向及爬坡的變形球形機器人。

背景技術

球形機器人是一種以球形或近似球形的結構為外殼的獨立運動體。它在運動方式上，以滾動運動為主?，F有技術的球形機器人轉彎方向不平穩，容易碰撞，減少使用壽命，為此，我們研發一種自適應轉向及爬坡的變形球形機器人，通過中間球殼的變形，使得機器人平穩爬坡，通過左側球殼向左伸出或右側球殼向右伸出，使機器人平穩向左或向右拐彎，調整伸出的長度，可以調整機器人轉彎的半徑。

發明內容

本發明的發明目的是，針對上述問題，提供一種自適應轉向及爬坡的變形球形機器人，以解決球形機器人爬坡力小以及轉彎不平穩的技術問題。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種自適應轉向及爬坡的變形球形機器人，包括左側球殼、中間球殼以及右側球殼，所述左側球殼、中間球殼以及右側球殼共同拼接成一個完整的球形外殼，所述中間球殼內安裝有驅動裝置，所述驅動裝置包括電機、中心軸以及空心軸，所述空心軸套設于所述中心軸上且與其轉動連接，所述中間球殼通過旋轉支撐臂與所述空心軸連接，所述中間球殼被構造為繞所述中心軸轉動的結構，所述電機安裝于所述中心軸上且驅動所述空心軸繞所述中心軸轉動，所述左側球殼和右側球殼分別安裝于所述中心軸的兩端，所述中間球殼為由四片圓弧球殼組成的可變形殼組，每一片所述圓弧球殼均通過一個所述旋轉支撐臂與所述空心軸鉸鏈連接，所述旋轉支撐臂與所述空心軸之間均安裝有舵機。

作為一種改進的方式，所述中心軸的右側設有第一安裝部，所述第一安裝部安裝所述電機，所述中心軸的左端設有第二安裝部，所述第二安裝部安裝有第一電動推桿，所述左側球殼固定安裝于所述第一電動推桿的推桿上，所述中心軸的右端設有第三安裝部，所述第三安裝部安裝有第二電動推桿，所述右側球殼固定安裝于所述第二電動推桿的推桿上。

作為一種改進的方式，所述圓弧球殼為由兩片弧形板構成的Z字形結構，所述圓弧球殼在舵機驅動下繞著鉸鏈轉動一定的角度使得中間球殼轉變成用于爬坡的葉片輪形的外殼。

作為一種改進的方式，所述中心軸通過兩個滾動軸承嵌套在所述空心軸中。

作為一種改進的方式，所述電機的輸出軸上安裝有小齒輪，所述空心軸的右側固定連接有大齒輪，所述小齒輪與所述大齒輪嚙合。

作為一種改進的方式，所述中心軸的左側安裝有蓄電池，所述蓄電池相對于所述中間球殼與所述電機左右對稱設置，所述蓄電池下部設有配重塊。

作為一種改進的方式，所述中間球殼內安裝有功能模組，所述功能模組包括攝像頭模組、紅外線收發模組、燈光模組、檢測傳感器模組中的一種或幾種。

由于采用上述技術方案，本發明具有以下有益效果：

可變形的中間球殼由四片圓弧球殼組成，圓弧球殼在舵機驅動下繞著鉸鏈轉動一定的角度使得圓弧球殼轉變成葉片輪形狀的球殼，可極大增強機器人在爬坡過程中的抓地力，從而實現爬坡。