[发明专利]履带式球形机器人无效

专利信息
申请号: 200910085149.3 申请日: 2009-06-02
公开(公告)号: CN101559794A 公开(公告)日: 2009-10-21
发明(设计)人: 孙汉旭;贾庆轩;张延恒;宋荆州;叶平;高欣;李红义 申请(专利权)人: 北京邮电大学
主分类号: B62D57/02 分类号: B62D57/02;B62D57/036;B62D55/08
代理公司: 北京北新智诚知识产权代理有限公司 代理人: 陈 英
地址: 100876*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 履带式 球形 机器人
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种球形机器人,尤其是一种履带式球形机器人。

背景技术

球形机器人是一种新颖的全方位运动的特种机器人,它是将驱动机构和控制系统都包含在一个球形壳体内、利用球形外壳作行走装置的机器人系统。近年来国内外许多专家学者相继开展了球形机器人的研究,已经研制出若干种不同结构类型的球形机器人。球形机器人是近年来国内外兴起并发展迅速的一种特种机器人。

球形机器人由于其特殊结构,相比其他移动机器人有着很多的优点,如运动灵活、抗倾倒、抗环境干扰等,但现有球形机器人的全封闭结构,使传感器的安装和对外部信息的获取都受到很大限制。

发明内容

本发明的目的是提供了一种可通过两种方式运动,且转向灵活、准确,能更好的获得外部环境信息并对各种复杂环境都有较强适应能力的履带式球形机器人。

为了实现上述目的,本发明提供的一种履带式球形机器人,它包括:球壳、设于该球壳内的框架、设于该框架上使得所述球形机器人在球形状态下运动的滚动驱动装置和设于该框架上的机械臂,其特征在于还包括球壳开合装置和履带行走组件,

所述球壳由左半球壳和右半球壳组成,在所述框架与左、右半球壳之间均设有所述球壳开合装置,该球壳开合装置包括设置在所述框架上的驱动装置,其通过传动机构连接所述左半球壳和右半球壳上的固定件,使得该左半球壳和右半球壳相对于所述框架体运动而实现球壳的开合;

所述履带行走装置包括设置在所述框架上的驱动装置,其通过传动机构连接所述履带行走组件,使得该履带行走组件运动,即从打开的所述球壳中伸出或缩回。

所述球壳开合装置可以是:为对称的左右两个,每个开合装置包括有设置在所述框架上的左右推杆电机和设置于所述推杆电机和左右半球壳之间的转动变直线运动的传动机构;

所述的履带行走装置可以是:在所述框架上设置的驱动装置为履带推杆电机,其与所述履带行走装置之间的所述传动机构为转动变直线运动的机构。

在如上的结构中,所述转动变直线运动的机构的机构优选为螺旋传动机构,所述推杆电机的输出轴上连接所述转动部件丝杠,所述左右半球壳以及履带行走组件的相应处的固定件上设螺孔与所述履带丝杠匹配构成直线运动部件。

具体地,所述球壳开合装置可以是:包括一端分别与左、右半球壳内壁固联的两根支承轴构成直线运动部件,其另一端沿其轴线设有螺孔,该支承轴穿过所述框架与所述驱动装置即左右推杆电机上固联的左右丝杠即转动件螺接。

如果所述支承轴与所述框架接触,例如支撑在所述框架上,则所述支承轴与所述框架之间构成可移动的支承结构。

所述履带行走装置中的所述驱动装置为履带推杆电机,其与所述履带行走组件通过一转动变为直线运动的传动机构连接,其中的直线运动部件连接所述履带行走组件,转动部件连接所述履带推杆电机。

所述球壳开合装置中的所述传动结构为螺旋传动机构,所述左右推杆电机的输出轴上连接所述转动部件丝杠,所述支承轴上设置螺孔与所述丝杠匹配构成直线运动部件。

所述履带行走装置中的所述传动机构也可以是螺旋传动机构,所述推杆电机的输出轴上连接所述转动部件履带丝杠,所述履带行走组件的相应处设螺孔与所述履带丝杠匹配构成直线运动部件。

履带驱动行走装置中的所述履带行走组件上固结一履带座,该履带座上设有所述螺孔。

所述履带行走组件包括朝下的主行走履带装置,还包括在该主履带行走装置前、后两端的固定架上分别铰接有小履带。该小履带与主行走履带的履带成角度设置。

为了加固履带驱动装置,在所述框架的底部下表面与履带电机的外壳之间固连一下支架,该下支架上设有一竖直方向的导向通孔,下部固设有履带驱动行走装置的所述履带座设置在该支架上的所述导向通孔中。

所述滚动驱动装置包括安装在所述框架上左右两侧的左右长轴电机,该长轴电机的输出轴上设有与所述支承轴当两半球壳关闭时对应处上设置的轮齿啮合的小齿轮。

两个长轴电机最好是相对于球壳竖向对称地设置。

该滚动驱动装置还可以包括在所述框架上安装的短轴电机,在该短轴电机的输出轴上固设有重摆。

所述短轴电机的轴线可以是与所述球壳开合装置中的驱动装置即左右推杆电机的轴线垂直;优选所述短轴电机在所述左右推杆电机的对称轴上。

当球壳闭合时,通过驱动左右长轴电机和短轴电机,就可以实现球形机器人前进、后退、左转、右转和左右滚动的各种运动。

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