[发明专利]一种球形机器人

权利要求书

1.一种球形机器人，其特征在于，包括球形壳体、设置于所述球形壳体外表面的头部组件和收容于所述球形壳体内部的头部驱动组件，所述头部驱动组件包括固定架、关节轴承、第一连杆、导轨组件、导向滑块、第一驱动单元、第二驱动单元和盾，所述关节轴承的外圈固定于所述固定架，所述关节轴承与所述球形壳体球心重合，所述第一连杆穿过所述关节轴承的内圈并与所述内圈固定，所述盾与所述头部组件之间通过磁力作用保持静止，所述头部组件贴附于所述球形壳体外表面，所述第二驱动单元连接在所述第一连杆一端和所述盾之间，所述第二驱动单元驱动所述盾自转，带动所述头部组件自转；所述第一连杆的另一端转动连接至所述导向滑块，所述导向滑块安装于所述导轨组件上，所述第一驱动单元驱动所述导向滑块在所述导轨组件上移动，以使得所述第一连杆及所述盾绕所述关节轴承转动，带动所述头部组件在所述球形壳体的外表面运动。

2.如权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，所述第二驱动单元包括第二电机座、第三驱动电机、联轴器和第二连杆，所述第二电机座与所述第一连杆的一端固定连接，所述第三驱动电机固定于所述第二电机座，所述联轴器连接所述第三驱动电机转轴和所述第二连杆的一端，所述第二连杆的另一端连接至所述盾上。

3.如权利要求2所述的球形机器人，其特征在于，所述第二驱动单元还包括十字万向轴，所述十字万向轴连接在所述盾与所述第二连杆之间。

4.如权利要求2所述的球形机器人，其特征在于，所述第二驱动单元还包括联轴器座，所述联轴器安装于所述联轴器座，所述联轴器座与所述第二电机座固定连接。

5.如权利要求3所述的球形机器人，其特征在于，所述第二连杆包括连接轴和弹簧，所述连接轴连接在所述联轴器与所述十字万向轴之间，所述连接轴外侧设置有抵台，所述弹簧套设于所述连接轴上，所述弹簧抵接在所述抵台与所述十字万向轴之间。

6.如权利要求5所述的球形机器人，其特征在于，所述第二连杆还包括导向件，所述连接轴为中空结构，所述导向件收容于所述连接轴内部，所述导向件与所述十字万向轴固定连接。

7.如权利要求5所述的球形机器人，其特征在于，所述第二驱动单元还包括套筒和轴承，所述轴承固定于所述套筒中，所述连接轴与所述轴承内圈固定，所述轴承套筒固定连接至所述第二电机座。

8.如权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，所述导轨组件包括弧形导轨，所述弧形导轨上置有第一齿牙和导向滑轨，所述导向滑块安装于所述导向滑轨，所述第一驱动单元包括第一驱动电机、第一电机座和第一齿轮，所述第一电机座与所述导向滑块固定连接，所述第一连杆的另一端固定于所述第一电机座，所述第一驱动电机固定于所述第一电机座上，所述第一齿轮固定于所述第一驱动电机的转轴上，所述第一齿轮与第一齿牙啮合设置，所述第一驱动电机驱动所述导向滑块在所述导向滑轨上移动，以使得所述第一连杆及所述盾绕所述关节轴承转动。

9.如权利要求8所述的球形机器人，其特征在于，所述导轨组件还包括环形导轨，环形导轨上设置有第二齿牙，所述弧形导轨转动连接于所述环形导轨上，所述第一驱动单元还包括第二驱动电机及固定于所述第二驱动电机转轴的第二齿轮，所述第二驱动电机与所述弧形导轨固定连接，所述第二齿轮与所述第二齿牙啮合，所述第二驱动电机驱动所述弧形导轨相对于所述环形导轨绕所述环形导轨的圆心转动。

10.如权利要求9所述的球形机器人，其特征在于，所述弧形导轨包括弧形段和第一转动连接件，所述第一齿牙及所述导向滑轨设置于所述弧形段，所述弧形段与所述转动连接件固定连接，所述环形导轨包括内齿轮和第二转动连接件，所述第二齿牙形成于所述内齿轮，所述内齿轮与所述第二转动连接件固定连接，所述第一转动连接件连接至所述第二转动连接件，所述第一转动连接件能够相对所述第二转动连接件绕所述环形导轨的圆心转动。