[实用新型]一种智能自平衡交通机器人

权利要求书

1.一种智能自平衡交通机器人，包括基架本体、运动执行机构、驱动系统、控制系统、信号传感系统和为所述各机构系统供电的电源系统，所述电源系统还装有电源总开关，所述基架本体包括底盘架和与其固定连接的踏板，所述控制系统安装于所述底盘架上，所述运动执行机构包括与地面发生位移的接地装置，所述接地装置至少为一个，所述接地装置通过旋转主轴与所述底盘架转动连接，所述接地装置与旋转主轴固定连接，所述底盘架和旋转主轴构成平衡的一级倒立摆，所述驱动系统驱动包括至少一个电机，所述电机执行所述控制系统输出的正反转指令，所述旋转主轴由所述电机来驱动，进而带动所述接地装置与地面发生位移，所述信号传感系统包括至少一个机器人姿态传感器，所述姿态传感器向所述控制系统实时反馈传输所述基架本体前后倾斜的角度信号，其特征在于：所述运动执行机构还包括维持所述接地装置左右平衡的惯性元件，所述惯性元件也通过芯轴与所述底盘架转动连接，所述惯性元件也与所述芯轴固定连接，且所述芯轴与所述旋转主轴的轴线平行，所述芯轴也由所述一个电机来驱动，进而带动所述惯性元件高速旋转。

2.根据权利要求1所述的一种智能自平衡交通机器人，其特征在于：所述惯性元件为圆形的质量盘，所述质量盘以其芯轴为轴进行惯性高速旋转；所述踏板上设有垫式软体薄膜开关，所述薄膜开关的信号引出线与所述控制系统的初始化信号接收端相连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能自平衡交通机器人，其特征在于：所述接地装置为为两个同轴的主驱动轮子，两个同轴的主驱动轮子分别并列间隔安装于底盘架的左右两侧，形成长轴距的运动执行机构，所述踏板位于两个所述主驱动轮子之间的所述底盘架的上表面上。

4.根据权利要求2所述的一种智能自平衡交通机器人，其特征在于：所述接地装置为履带机构，所述履带机构的主动轮和旋转主轴构成旋转摆；或，

　 所述接地装置为机械腿，所述机械腿和旋转主轴构成支撑摆。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的一种智能自平衡交通机器人，其特征在于：所述姿态传感器为角度传感器。

6.根据权利要求3所述的一种智能自平衡交通机器人，其特征在于：所述主驱动轮子与所述质量盘相结合，所述质量盘内含于所述主驱动轮子的轮毂外圈内，并绕相同的转动轴线转动，所述主驱动轮子与所述质量盘共用一个电机，在所述质量盘的转动轴和所述主驱动轮子的轮毂传动主轴之间加装大传动比机构，所述主驱动轮子相比质量盘为低速运动件，所述大传动比机构具有一个自由度，所述电机的传动轴直接驱动所述大传动比机构的原动件，所述大传动比机构的从动执行件间接传动所述质量盘和所述主驱动轮子；所述大传动比机构为轮系，所述轮系的原动件和从动执行件为齿轮、摩擦轮或链轮；所述轮系为行星轮系，所述行星轮系的太阳轮的传动轴直接与所述主驱动轮子的旋转主轴固定连接，所述行星轮系的从动执行件与所述惯性元件固定连接。

7.根据权利要求3所述的一种智能自平衡交通机器人，其特征在于：所述基架本体上固定连接有方向操纵杆，所述方向操纵杆的顶端固定安装把手，所述方向操纵杆的底部与转向轮子的中心轴的端部铰接，并向所述中心轴传输扭矩，从而带动转向轮子左右摆动。

8.根据权利要求7所述的一种智能自平衡交通机器人，其特征在于：所述把手的中部通过同轴的柱形短套筒与方向操纵杆活动连接，所述柱形短套筒与所述方向操纵杆的顶端固定连接，所述把手与所述柱形短套筒间隙配合，所述把手沿所述柱形短套筒的内腔进行微动直线滑移，所述柱形短套筒的内壁和所述把手的外壁对应处通过凹凸结合部互相嵌合形成滑移限位机构，在把手轴向上的所述凹凸结合部的凸缘两侧与凹槽边之间空隙内设有弹性体，所述柱形短套筒的内壁或与其相对应的所述把手的外壁区域设有检测所述把手滑移的位移传感器，所述位移传感器向控制系统传输位移信号，其中，所述位移传感器为霍尔式位移传感器，霍尔式位移传感器的磁铁和霍尔元件分别安装于所述柱形短套筒的内壁上或与其相对应的所述把手的外壁上，霍尔元件的信号输出端与所述控制系统的信号接收端连接；或，所述位移传感器为电阻式位移传感器，电阻式位移传感器的电阻体和可移动的电刷分别安装于所述柱形短套筒的内壁上或与其相对应的所述把手的外壁上，所述电阻式位移传感器的信号输出端与所述控制系统的信号接收端连接。

9.根据权利要求7所述的一种智能自平衡交通机器人，其特征在于：所述底盘架上安装座位。

10.根据权利要求7所述的一种智能自平衡交通机器人，其特征在于：所述底盘架的左右侧均安装有挡泥板，挡泥板的上部向对应的主驱动轮子的上方延伸;所述方向操纵杆包括外杆和内杆，内杆插接在外杆内并通过锁紧旋钮固定。