[实用新型]一种球形安防机器人

说明书

本实用新型公开了一种球形安防机器人，球体支架、主控制器和电源，球体支架包括若干空心容腔以及用于将空心容腔连接成球体支架的空心管道，空心管道内部均放置有若干可滚动的小球空心容腔包括上下两个腔体，上腔体中设置有电磁铁，下腔体用于容纳小球，下腔体与空心管道形成相通的空腔作为小球的运动通道，主控制器用于控制电源给电磁铁的通、断电时机，采用磁铁驱动，驱动方向可以随意控制，可以向任何方向转动。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种球形安防机器人。

背景技术

机器人在现代生活中正逐渐替代人类发挥着日益重要的作用。近年来，随着机器人技术的迅速发展、应用范围的扩大和自动化程度的进一步提高，人们对机器人的功能提出了更高的要求，特别是需要各种具有较合理的机器人优化结构和不同程度智能的机器人装置。与此同时，机器人面临的工作环境也越来越恶劣，如星际探索、极地勘测、军事侦察以及反恐活动等。在这些应用领域中地形环境往往很复杂，存在各式各样的障碍物或沟渠，有时还存在危险性，这就要求机器人具有很强的机动性和灵活性。传统的安防依靠人力，开销大，且存在一定的疏漏。很多企业和家庭的安防仍停留在红外监控和视频监控阶段，而且存在停电状态，所以传统安防会受到诸多限制。而现有的球形结构机器人驱动方式比较单一，主要靠重力产生偏心距来提供动力，这种结构缺点是不能任意调整机器人前进的角度，且结构笨重。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种球形安防机器人，本实用新型设计合理，通过设置电磁铁及为电磁铁和小铁球，以及为小铁球的滚动提供路径的空心管道，使小铁球可以顺着管道移动，流向空心容腔内，使球体中心偏移，由于重力产生动力带动球体转动，球形转弯半径很小，可以轻易的实现转弯半径接近零的原地自旋转弯。

为达到上述目的，本实用新型所述一种球形安防机器人包括球体支架、主控制器和电源，球体支架包括若干空心容腔以及用于将空心容腔连接成球体支架的空心管道，空心管道内部均放置有若干可滚动的小铁球。空心容腔包括上下两个腔体，上腔体中设置有电磁铁，下腔体用于容纳小球，下腔体与空心管道形成相通的空腔作为小铁球的运动通道，主控制器用于控制电源给电磁铁的通、断电时机。

进一步的，还包括设置在球体支架中的三自由度云台，三自由度云台包括俯仰轴、方位轴和滚动轴，俯仰轴包括空腔，和穿过空腔的转动轴，转动轴一端与电机的输出轴连接，另一端通过俯仰轴座与空心容腔连接，空腔通过方位轴与半球体支架联通，半球体支架中设置有滚动轴，滚动轴一端伸出半球体支架，且伸出半球体支架的一端与相机架固定连接，空腔中设置有方位电机，方位电机的输出轴与转动轴垂直，方位电机用于驱动半球体支架进行圆周运动，半球体支架中设置有同时垂直于俯仰轴和方位轴的滚转电机。

进一步的，方位电机与方位控制驱动模块连接，电机与俯仰驱动控制模块连接、滚转电机与滚转驱动控制模块连接，方位控制驱动模块、俯仰驱动控制模块和滚转驱动控制模块均与主控器连接。

进一步的，还包括位于三自由度云台上的位置传感器和速度传感器，以及位于空心容腔内的磁力传感器，上述所有的传感器均与主控制器通过导线连接。

进一步的，所述电源为锂离子蓄电池。

进一步的，每个空心容腔中均设置有锂离子蓄电池，每块锂离子蓄电池与和与其位于同一空心容腔的电磁铁连接，所有的锂离子蓄电池通过导线与主控制器连接。

进一步的，锂离子蓄电池设置在俯仰轴的空腔中，锂离子蓄电池的输入端与主控制器连接，设置与电磁铁数量相同数量的输出端分别连接至不同的电磁铁。

进一步的，球体支架包括26个空心容腔，26个空心容腔中有8个含有3个空心管道连接口，18个含有4个空心管道连接口，含有3个空心管道连接口设置在是斜向45度方向，9个含有4个空心管道连接口均匀设置在球体支架的最大圆环上，另外9个含有4个空心管道连接口形成的均匀设置在球体支架的另一个半径最大的圆环上，上述两个圆环相互垂直。