[发明专利]球形机器人

说明书

本发明公布了一种球形机器人，所述球形机器人包括头部和球体，所述球体包括球壳及位于所述球壳内的行走驱动组件、头部连接机构及控制力矩陀螺，所述头部连接机构包括相互连接的底盘和盾，所述盾抵接所述壳体的内壁，并磁性连接所述头部以使所述头部吸附于所述球壳的外壁，所述行走驱动组件设置于所述底盘上并接触所述球壳内壁以驱动所述球壳转动，所述控制力矩陀螺位于所述底盘与所述盾之间，用于平衡所述球形机器人的姿态。球形机器人整体结构简单，生产成本低，功能丰富，智能化高，满足多种使用环境的需求。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种球形机器人。

背景技术

球形机器人是指利用球体的滚动实现运动的机器人，可以实现全方位运动，与地面是单点接触，摩擦阻力小，能量利用效率高，并且具有不倒翁特性，可以避免常规的机器人容易出现的倾倒失稳现象。机器人的重要部件均包容在球体内部，受到球体外壳良好的保护，不容易因破坏而失效。采取合适的密封措施，可以使球形机器人的外壳具备防水能力，进而在较为恶劣的天气条件下使用，具有全天候的适应能力。

现有技术中，球形机器人结构复杂，生产成本高，并且球形机器人的功能少，智能化低，无法满足多种使用环境的需求发明内容。

发明内容

现有技术中，球形机器人结构复杂，生产成本高，并且球形机器人的功能少，智能化低，无法满足多种使用环境的需求发明内容。本发明要解决的技术问题是提供一种球形机器人，用以解决现有技术中球形机器人结构复杂，生产成本高，并且球形机器人的功能少，智能化低，无法满足多种使用环境的需求的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种球形机器人，所述球形机器人包括头部和球体，所述球体包括球壳及位于所述球壳内的行走驱动组件、头部连接机构及控制力矩陀螺，所述头部连接机构包括相互连接的底盘和盾，所述盾抵接所述壳体的内壁，并磁性连接所述头部以使所述头部吸附于所述球壳的外壁，所述行走驱动组件设置于所述底盘上并接触所述球壳内壁以驱动所述球壳转动，所述控制力矩陀螺位于所述底盘与所述盾之间，用于平衡所述球形机器人的姿态。

进一步，所述行走驱动组件包括麦克纳姆轮、驱动电机、传动机构及电源，所述底盘包括相对设置的第一侧和第二侧，所述电源固定于所述第一侧，并电连接所述驱动电机，所述驱动电机固定安装于所述第一侧，所述麦克纳姆轮安装于所述第二侧，并通过所述传动机构连接所述驱动电机，所述麦克纳姆轮接触所述球壳内壁并驱动所述球壳转动。

进一步，所述行走驱动组件还包括弹性件，所述弹性件连接于所述底盘与所述麦克纳姆轮之间。

进一步，所述行走驱动组件还包括滚轮支架，所述滚轮支架包括相互滑动连接的滑块件与导轨件，所述滑块件固定于所述底盘，所述导轨件连接所述麦克纳姆轮及所述弹性件。

进一步，所述驱动电机与所述麦克纳姆轮通过所述传动机构连接形成驱动单元，所述驱动单元的数量为偶数个，并且所述驱动单元对称分布于所述底盘的边缘。

进一步，所述底盘和所述盾通过直杆固定连接，所述头部连接机构还包括套设于所述直杆上的固定板，所述固定板位于所述底盘与所述盾之间，并固定连接所述盾，所述底盘与所述固定板之间还通过绳索连接。

进一步，所述控制力矩陀螺的数量为偶数个，并对称分布于所述直杆周围。

进一步，所述控制力矩陀螺的数量为两个，两个所述控制力矩陀螺之间设有反向同步齿轮组，以带动两个所述控制力矩陀螺反向同步偏摆。

进一步，所述控制力矩陀螺包括转子、转子框架及驱动所述转子绕所述转子的中心轴转动的自转电机，所述转子通过所述转子框架安装于底盘上。