[实用新型]双模式球形机器人机构

权利要求书

1.双模式球形机器人机构，包括外球壳(1)以及设于外球壳(1)内的外球壳行走驱动元件，其特征在于：所述外球壳行走驱动元件包括同心设于外球壳(1)下半球壳内的半内球壳(2)以及设于外球壳(1)上半球壳内圆周均布的三个正交单排全向轮(3)，所述半内球壳(2)与外球壳(1)之间通过均布的牛眼轮(10)滚动接触，三个单排全向轮(3)通过对应轮架(4)安装于半内球壳(2)顶部的支撑板(5)上并与外球壳(1)的内球壳面摩擦接触，各轮架(4)上设有驱动对应单排全向轮(3)的步进电机(11)以及检测对应单排全向轮(3)转动状态的编码器(6)；所述半内球壳(2)内的垂直中轴线上设有光栅尺(7)，所述光栅尺(7)上对称设有质心处于半内球壳(2)中轴线上的配重块(8)，两配重块(8)通过齿轮齿条传动副在光栅尺(7)上作升降移动，所述配重块(8)上设有感应光栅尺(7)以检测配重块(8)质心与球心重合或偏离的读数头(9)。

2.根据权利要求1所述的双模式球形机器人机构，其特征在于：所述齿轮齿条传动副包括设于光栅尺(7)左侧面或右侧面上的齿条(12)和与齿条(12)啮合的齿轮(13)，两配重块(8)对应于齿轮(13)设于光栅尺(7)的前侧和后侧，所述齿轮(13)的轮轴两端安装于前、后配重块(8)内侧面内，所述读数头(9)设于前或后配重块(8)的内侧面上，前、后配重块(8)的外侧面上设有驱动齿轮(13)一端轮轴的伺服电机(14)和外形、质量与伺服电机(14)相同的支撑短轴(19)，所述伺服电机(14)和支撑短轴(19)安装于框架(15)的前、后架板上，框架(15)的右或左架板与光栅尺(7)的右或左侧面之间形成导向滑动副。

3.根据权利要求2所述的双模式球形机器人机构，其特征在于：所述光栅尺(7)的下端安装于半内球壳(2)的底部，光栅尺(7)的上端穿过支撑板(5)的通口与三个单排全向轮(3)上方的支撑架(16)连接，所述支撑架(16)的三个脚撑分别安装于对应的轮架(4)上。

4.根据权利要求3所述的双模式球形机器人机构，其特征在于：所述通口开设于支撑板(5)中央拱起的半球形架(17)顶部，各轮架(4)通过对应轮座安装在半球形架(17)的对应位置上。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述双模式球形机器人机构，其特征在于：所述半内球壳(2)上设有当球形机器人停止时使配重块(8)向下移动至最低位置的复位开关(18)。