[发明专利]球平衡机器人

说明书

本发明提供一种球平衡机器人，在使载置在球体上的机器人主体以其重心所在的垂直轴为中心进行旋转(在偏转方向上旋转)的情况下，高精度地控制姿势。在机器人主体(20)的重心(G)与通过球体的中心(10a)的垂直轴(v1)一致的姿势下机器人主体(20)位于球体(10)上，摇摆方向角速度传感器(26)的基轴(Y1)在俯仰方向上相对于水平倾斜的状态下(倾斜角度θp)，在以垂直轴(v1)为中心的偏转方向上使机器人主体(20)旋转的情况下,通过对基于摇摆方向角速度传感器(26)的基轴(Y1)的倾斜而生成的摇摆方向的角速度的检测误差进行抵消、修正，从而机器人主体(20)能保持规定姿势的同时进行旋转。

技术领域

本发明涉及球平衡机器人，具体而言，涉及在以垂直轴为中心进行旋转的情况下能保持平衡的同时、保持规定姿势的球平衡机器人。

背景技术

有的球平衡机器人能够在一个球体上保持平衡的同时还保持规定姿势，还有的球平衡机器人能够使球体滚动来进行移动，或能够以通过球体中心的垂直轴为中心进行旋转。

然后，专利文献1中作为上述球平衡机器人的一个示例，公开了图5所示那样的球平衡机器人101。

专利文献1中公开的球平衡机器人101具备球体110以及配置于球体110上的机器人主体120。

机器人主体120具备用于使球体110滚动的多个驱动机构121、以及控制机器人主体120的姿势的姿势控制用致动器124。另外，在机器人主体的内部安装有检测机器人主体120的姿势的姿势检测传感器126。

然后，通过驱动多个驱动机构121来使球体110滚动，从而能使得载置在球体110的机器人主体120与球体110一起移动到所希望的位置。

另外，在该球平衡机器人101中构成为，利用姿势控制用致动器124来使配置于机器人主体120上部的重量在水平方向上移动从而改变重心，使球平衡机器人101往规定方向倾斜来控制姿势。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-342818号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在球平衡机器人中构成为，机器人主体基本上通过以其重心位于通过球体中心的垂直轴上的方式载置在球体上，从而防止摔倒或跌落等，从而能与球体一同移动，或在球体上旋转。

另一方面，机器人主体中具备装饰构件、姿势检测传感器、电池、控制设备等，因此在设计机器人时，不易使机器人主体的重心位于该轴线上。

因此，事实上在以机器人主体的重心位于上述垂直轴上的方式使机器人主体载置在球体上的情况下，配置于机器人主体的姿势检测传感器的位置、方向等与所设计的位置、方向(例如以机器人主体的轴线为转轴呈旋转对称的位置、方向)有某种程度的偏离这一情况难以避免。

此外，存在如下问题：在姿势检测传感器的位置、方向等偏离所意图的位置、方向的状态下，使机器人主体例如绕着机器人主体的重心所位于的通过球体中心的垂直轴旋转(朝偏转方向旋转)的情况下，姿势检测传感器检测因偏转方向的旋转而产生的其他方向的分量(例如为摇摆方向的分量)，从而无法正确地进行姿势检测，难以高精度地控制机器人主体的姿势。

本发明用于解决上述问题，其目的在于提供一种球平衡机器人，在使载置在球体上的机器人主体以其重心所在的垂直轴为中心进行旋转(朝偏转方向旋转)的情况下，高精度地控制姿势。

解决技术问题的技术方案

为了解决上述问题，本发明的球平衡机器人包括：

球体；以及