[发明专利]利用轴径向反力驱动的自平衡摇摆行走机器人

权利要求书

1.利用轴径向反力驱动的自平衡摇摆行走机器人，包括相互连接的动作驱动部分和动作执行部分，其特征在于：所述的动作驱动部分包括分别设置于X、Y轴方向的电机与旋转物体模组，通过电机带动旋转物体加速/减速运动，旋转物体产生X或Y轴径向反力使整体重心偏移或摆动，并带动动作执行部分运动；还包括用于监控机器人的体位状态并反馈给X、Y轴电机的元器件。

2.根据权利要求1所述的利用轴径向反力驱动的自平衡摇摆行走机器人，其特征在于：所述的X、Y轴呈现一夹角，X轴方向的电机与旋转物体模组控制机器人的左右摇摆方向，Y轴方向的电机与旋转物体模组控制机器人的前后摇摆方向，机器人的一次左右摇摆动作加上一次前后摇摆动作构成一次迈步动作。

3.根据权利要求2所述的利用轴径向反力驱动的自平衡摇摆行走机器人，其特征在于：还包括与X、Y轴分别互呈夹角的Z轴和设置于Z轴方向的电机与旋转物体模组，Z轴方向的电机与旋转物体模组控制机器人的重心，Z轴方向的旋转物体产生Z轴径向反力使整体重心置中，以补偿机器人的左右和前后摇摆动作时产生的重心偏移并实现机器人原地静止不摔倒；X/Y轴电机接收到机器人体位信息反馈后，通过调整电机加速度提供径向力反馈，控制机器人左右和前后摇摆的重心偏移，防止其摔倒。

4.根据权利要求2所述的利用轴径向反力驱动的自平衡摇摆行走机器人，其特征在于：所述的X、Y轴互相垂直，X轴与机器人的前后方向平行，X轴方向的旋转物体位于垂直于机器人的前后方向的平面内；Y轴与机器人的左右方向平行，Y轴方向的旋转物体位于垂直于机器人的左右方向的平面内。

5.根据权利要求3所述的利用轴径向反力驱动的自平衡摇摆行走机器人，其特征在于：所述的X、Y、Z轴互相垂直，X轴与机器人的前后方向平行，X轴方向的旋转物体位于垂直于机器人的前后方向的平面内；Y轴与机器人的左右方向平行，Y轴方向的旋转物体位于垂直于机器人的左右方向的平面内；Z轴与机器人的重力方向相同，Z轴方向的旋转物体位于垂直于机器人重力方向的平面内。

6.根据权利要求5所述的利用轴径向反力驱动的自平衡摇摆行走机器人，其特征在于：所述的元器件检测机器人的体位状态，并将体位状态反馈给X、Y、Z轴的电机，通过调整三轴电机加速度以实时提供机器人三轴的径向力补偿。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的利用轴径向反力驱动的自平衡摇摆行走机器人，其特征在于：所述的动作执行部分由左右双脚构成，旋转物体产生的X轴径向反力带动机器人交替以左右脚为支点作左右摇摆动作，旋转物体产生的Y轴径向反力带动机器人以双脚为支点作前后摇摆动作。

8.根据权利要求7所述的利用轴径向反力驱动的自平衡摇摆行走机器人，其特征在于：所述的旋转物体为飞轮。

9.根据权利要求7所述的利用轴径向反力驱动的自平衡摇摆行走机器人，其特征在于：所述的元器件为三轴加速度传感器。

10.根据权利要求1或2或3所述的利用轴径向反力驱动的自平衡摇摆行走机器人，其特征在于：所述的轴径向反力与旋转物体加速旋转时的旋转方向相反，与旋转物体减速旋转时的旋转方向相同。