[发明专利]一种球形机器人及控制方法

权利要求书

1.一种球形机器人，包括球形壳体、球形壳体驱动机构、摄像机组件，所述球形壳体驱动机构安装于所述球形壳体内以驱动所述球形壳体绕其球心自转，其特征在于，还包括头部壳体，所述摄像机组件安装于所述头部壳体内，所述头部壳体位于所述球形壳体的外侧、且可沿所述球形壳体的外表面滑动；所述头部壳体设有第一磁性部件，所述球形壳体驱动机构上设有第二磁性部件，所述第一磁性部件与所述第二磁性部件磁性连接。

2.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，沿竖直方向，所述球形壳体驱动机构、头部壳体以及摄像机组件形成的模块的重心低于所述球形壳体的球心。

3.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，所述球形壳体驱动机构包括底盘、设置在所述底盘上且与所述球形壳体内表面滚动配合的多个麦克纳姆轮、用于控制各所述麦克纳姆轮运动的第一控制器、为所述麦克纳姆轮以及所述第一控制器提供电源的第一电源模块，其中，所述底盘上设有连接臂，所述第二磁性部件设置于所述连接臂的一端。

4.根据权利要求3所述的球形机器人，其特征在于，所述连接臂包括第一连杆、第二连杆，其中：

所述第一连杆的一端安装在所述底盘上，且所述第一连杆与所述底盘之间设有用于驱动所述第一连杆动作的第一驱动装置；

所述第二连杆的一端与所述第一连杆的另一端连接，且所述第二连杆与所述第一连杆之间设有用于驱动所述第二连杆相对于所述第一连杆动作的第二驱动装置，所述第二磁性部件设置于所述第二连杆的另一端；

所述第一驱动装置以及所述第二驱动装置与所述第一控制器信号连接，且与所述第一电源模块连接。

5.根据权利要求4所述的球形机器人，其特征在于，所述第一驱动装置为电机，和/或，所述第二驱动装置为电机。

6.根据权利要求3所述的球形机器人，其特征在于，所述底盘具有四边形结构，所述底盘的四个角部分别设有第一麦克纳姆轮、第二麦克纳姆轮、第三麦克纳姆轮、第四麦克纳姆轮，沿所述球形机器人的前进方向，第一麦克纳姆轮和第四麦克纳姆轮位于底盘的左侧，第二麦克纳姆轮和第三麦克纳姆轮位于底盘的右侧，所述第一麦克纳姆轮位于所述第四麦克纳姆轮的前侧，第二麦克纳姆轮位于第三麦克纳姆轮的前侧；所述第一麦克纳姆轮的旋转轴线与第四麦克纳姆轮的旋转轴线平行，所述第二麦克纳姆轮的轴心线与所述第三麦克纳姆轮的轴心线平行；所述第一麦克纳姆轮的旋转轴线与所述球形机器人的前进方向垂直、且与竖直方向呈5～15°倾角，所述第二麦克纳姆轮的轴心线与所述球形机器人的前进方向垂直、且与竖直方向呈5～15°倾角，且沿竖直向下的方向，所述第一麦克纳姆轮与所述第二麦克纳姆轮之间的距离逐渐增大。

7.根据权利要求3所述的球形机器人，其特征在于，每一个所述麦克纳姆轮与所述底盘之间通过电机连接，所述电机与所述第一控制器信号相连、且与所述第一电源模块电连接。

8.根据权利要求3所述的球形机器人，其特征在于，所述第一电源模块为蓄电电池。

9.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，所述头部壳体沿所述球形壳体的外表面滑动时，所述头部壳体相对所述球形壳体俯仰时，所述头部壳体的中心与所述球形壳体球心的连线与竖直方向的夹角在0°至45°的范围内。

10.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，所述头部壳体通过多个万向轮支撑于所述球形壳体的外表面。

11.根据权利要求10所述的球形机器人，其特征在于，所述头部壳体上设有四个所述万向轮，且四个所述万向轮呈四边形分布。

12.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，所述摄像机组件包括摄像头、第二控制器以及第二电源模块，所述第二控制器与所述摄像头信号相连，所述第二电源模块与所述摄像头以及所述第二控制器电连接，用于为所述摄像头以及所述第二控制器提供电源。

13.根据权利要求12所述的球形机器人，其特征在于，所述第二电源模块为蓄电电池。