[发明专利]一种球形机器人

说明书

本发明实施例提供球形机器人，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，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。本发明能够实现独立驱动所述头部组件在所述球形壳体的外表面运动的效果。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种球形机器人。

背景技术

球形机器人是一种将驱动机构、控制器等安装在一球形壳体内部，通过内驱动机构驱动球形壳体滚动运动的机器人。球形机器人与地面的接触方式为点接触，能够全方位行走；具有零转弯半径，移动和转向灵活方便。此外，球形机器人外形新颖，运动方式特殊，不怕翻倒，不会勾到其他东西，转弯灵活，适合在家庭这种特殊而且复杂的环境下工作。

现有的球形机器人大多是满足于行走功能，很少有球形机器人包括头部；或者头部上的结构单一，无法对头部进行单独控制，尤其在球形机器人静止时，无法单独控制头部的旋转，这样就大大降低了球形机器人的灵活性和操控体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种球形机器人，该球形机器人包括头部驱动组件，用以单独驱动球形机器人的头部运动，增强了球形机器人的灵活性。

为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：

本发明提供一种球形机器人，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。

其中，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。

其中，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。

其中，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。

其中，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。

其中，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。

其中，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。