[發(fā)明專利]一種自帶動(dòng)力的單層萬(wàn)向球

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910047688.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111452559A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凌昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 凌昕
• 主分類號(hào): B60B19/14
• 分類號(hào): B60B19/14;B60K7/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明一種帶有動(dòng)力的單層萬(wàn)向球，主要包括：球體、軌道、壓重車、軌道電動(dòng)機(jī)、壓重車電動(dòng)機(jī)、遙控發(fā)射電路、遙控接收電路、電池等元件，通過(guò)遙控接收電路啟動(dòng)軌道電動(dòng)機(jī)，控制萬(wàn)向球走向，通過(guò)遙控接收電路啟動(dòng)壓重車電動(dòng)機(jī)，沿軌道內(nèi)齒輪爬行，帶動(dòng)萬(wàn)向球向前行走，裝置了這些元件的萬(wàn)向球，用途巨大，前景廣泛，特別適用于自動(dòng)化車輛裝置與機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的改變。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)電一體化技術(shù)，特別涉及一種帶有動(dòng)力的萬(wàn)向球技術(shù)。

背景技術(shù)

當(dāng)前機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)一般有跨步式與輪式二種，輪式行走機(jī)構(gòu)通常由帶有動(dòng)力的輪子與萬(wàn)向輪配對(duì)，改變方向時(shí)，帶有動(dòng)力的輪子率先調(diào)整，萬(wàn)向輪配合執(zhí)行，這樣的行走機(jī)構(gòu)在既需要移動(dòng)又需要平衡負(fù)載時(shí)，結(jié)構(gòu)上需要配置二只動(dòng)力輪，二只配合執(zhí)行的萬(wàn)向輪。本發(fā)明的萬(wàn)向球，球體內(nèi)安裝了動(dòng)力系統(tǒng)，可以自己驅(qū)動(dòng)按程序行走，也可以通過(guò)遙控按控制人要求路線行走，特別在既需要移動(dòng)又需要平衡負(fù)載時(shí)，可以減少一只輪子，穩(wěn)定又靈活，對(duì)自動(dòng)化設(shè)計(jì)與機(jī)器人設(shè)計(jì)帶來(lái)了更多的選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要由球體、軌道、壓重車、軌道電動(dòng)機(jī)、壓重車電動(dòng)機(jī)、遙控發(fā)射電路、遙控接收電路、電池組成。其中：球體內(nèi)安裝軌道，壓重車安裝在軌道上，軌道電動(dòng)機(jī)固定在球體頂或底的位置，壓重車電動(dòng)機(jī)固定在壓重車內(nèi)，遙控接收電路分別連接軌道電動(dòng)機(jī)、壓重車電動(dòng)機(jī)，電池供應(yīng)整個(gè)電路能源。

所述本發(fā)明工作原理是：按遙控發(fā)射按紐，無(wú)線接收模塊接收到信號(hào)，經(jīng)放大、變頻、濾波后啟動(dòng)連接電池的軌道電動(dòng)機(jī)，軌道電動(dòng)機(jī)中的帶動(dòng)齒輪嚙合軌道控制齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)轉(zhuǎn)輪配合旋轉(zhuǎn)，校準(zhǔn)軌道要走的路徑后軌道電動(dòng)機(jī)停止工作；繼續(xù)按發(fā)射按紐，連接壓重車的無(wú)線接收模塊被啟動(dòng)，電池電源接通集電沿，通過(guò)電拖連接壓重車電動(dòng)機(jī)，壓重車電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓重車動(dòng)力齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，嚙合軌道齒輪向前（向上）爬行，由于萬(wàn)向球接觸地面只有一個(gè)點(diǎn)，壓重車與萬(wàn)向球地面這個(gè)點(diǎn)差別一個(gè)角度時(shí)，壓重塊下面懸空，因此驅(qū)動(dòng)萬(wàn)向球向前滾動(dòng)，尋找下一個(gè)接觸地面的點(diǎn)，當(dāng)萬(wàn)向球前行的路徑上碰到障礙物停止時(shí)，壓重車?yán)^續(xù)沿著軌道向前（向上），高位的壓重車加大了重力，促使萬(wàn)向球超越障礙，但當(dāng)障礙的高度超過(guò)萬(wàn)向球體積的三分之二高度時(shí)，壓重車高度越過(guò)了最佳重力壓迫角度后，繼續(xù)前行的壓重車反而減輕了對(duì)萬(wàn)向球的壓迫力量，這時(shí)萬(wàn)向球就不再前行。

所述萬(wàn)向球球體外形為二個(gè)半球型，材質(zhì)鋼性金屬，厚5毫米，外層球體四邊留有導(dǎo)磁孔，頂或底部裝置一個(gè)充電插頭，圓沿口有螺紋。

所述軌道外形環(huán)型，軌道中間有內(nèi)齒輪，二邊加工槽口，槽口下沿有集電沿，軌道中間頂或底部位安裝電池，電池上面固定軌道電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)連接帶動(dòng)齒輪，帶動(dòng)齒輪嚙合軌道控制齒輪，軌道中間另一端底或頂安裝從動(dòng)輪，帶動(dòng)齒輪、軌道電動(dòng)機(jī)與從動(dòng)轉(zhuǎn)輪分別與萬(wàn)向球球體固定。

所述壓重塊外型方形，鋼性金屬材質(zhì)，中大型壓重塊重量5公斤以上。

所述壓重車的壓重塊裝置在車架上，壓重車電動(dòng)機(jī)裝置在車架下，壓重車電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓重車動(dòng)力齒輪，車架兩邊是槽牙，槽牙后面裝置電拖。

所述導(dǎo)磁孔直徑20毫米，分布在球體四邊，當(dāng)有載荷時(shí)，三分之二球體被負(fù)載屏蔽，均勻分布四邊的導(dǎo)磁孔，總有一到二個(gè)未被遮蔽，接收遙控器發(fā)射的信號(hào)。

所述集電沿“T”型，一端固定于槽口，一端嵌入截面葫蘆狀的裸銅導(dǎo)線。

所述電拖外形凹槽型，碳質(zhì)材料，凹槽口套入導(dǎo)線。

所述壓重車電動(dòng)機(jī)選擇市場(chǎng)上供應(yīng)的直流無(wú)刷電機(jī)，機(jī)身長(zhǎng)度35毫米，額定轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)，電壓12伏。

所述軌道電動(dòng)機(jī)選擇市場(chǎng)上通用的BC080S外轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī)，機(jī)身直徑25毫米，額定轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)，電壓12伏。

所述遙控器選用市場(chǎng)上通用的四路無(wú)線遙控自動(dòng)化開(kāi)關(guān)，這種遙控產(chǎn)品價(jià)格實(shí)惠，性能穩(wěn)定，傳輸距離遠(yuǎn)，符合本發(fā)明對(duì)遙控工具的要求。