[实用新型]一种自行车机器人

说明书

本实用新型提供了一种自行车机器人，包括车架、与车架前端连接的前叉、设置在前叉上方的车把、设置在前叉上的前轮、设置在车架后端的后轮、以及机器人本体；车架上设置有主动轮；机器人本体包括与车把连接的转向机构、设置在车架上的固定座、设置在固定座两侧并与固定座下端连接的两条机械腿、以及与机械腿连接的驱动电机；固定座后侧设置有惯性轮，惯性轮与惯性轮电机连接；主动轮轴的两端分别设置拐子，两条机械腿的底端分别与两个拐子连接；主动轮通过链条与后轮连接。本实用新型结构简单、成本较低，可以在动态周期性干扰的情况下对整体系统进行平衡控制，具有较强的抗干扰性。

技术领域

本实用新型属于自行车技术领域，尤其涉及一种自行车机器人。

背景技术

近几年来，随着机器人产业的高速发展，特别是基于新兴传感器和控制算法的大力发展，各种类型的移动机器人已经可以很好地适用于各种工业生产环节之中并节省了大量人力，但是两轮前后纵向布置的传统自行车结构的移动式机器人却鲜有发展。

自行车机器人作为一个不稳定的欠驱动系统，自行车车体两轮前后纵向布置，且侧向倾角无直接驱动。如何通过车把或者其他机械辅助结构实现整个系统平衡的非线性控制是个学术界公认的难题。

在仅靠车把维持车体平衡的自行车机器人思路上，北京邮电大学的研究团队对于电机置于前轮驱动自行车机器人进行了多年的研究和探索，并逐步实现了其直线行驶、转把行驶及原地定车运行。日本的山口雅彦、TAICHI等学者利用多舵机关节机器人对自行车车体的控制，实现了“骑自行车机器人”系统的设计。但是仅靠车把转动维持车体平衡需要在行驶状态下实时对车把进行调节，行驶轨迹将无法做到完整的直线，甚至在低速、车体载重较大的情况下产生偏离原始直线轨迹较大的路径来维持车体平衡，因此难以取得一个对自行车行驶轨迹较佳的控制效果——例如低速通过狭长空间。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种自行车机器人，包括车架、与所述车架前端连接的前叉、设置在所述前叉上方的车把、设置在所述前叉上的前轮、设置在所述车架后端的后轮、以及机器人本体；所述车架上设置有主动轮，所述主动轮通过主动轮轴与所述车架连接；所述机器人本体包括与所述车把连接的转向机构、设置在所述车架上的固定座、设置在所述固定座两侧并与所述固定座下端连接的两条机械腿、以及与所述机械腿连接的驱动电机；所述固定座后侧设置有惯性轮，所述惯性轮与惯性轮电机连接；所述主动轮轴的两端分别设置拐子，两条所述机械腿的底端分别与两个所述拐子连接；所述主动轮通过链条与所述后轮连接。

进一步的，所述机械腿由可以折叠的两段组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的自行车机器人结构简单、成本较低，可以在动态周期性干扰的情况下对整体系统进行平衡控制，具有较强的抗干扰性；可以实现在普通地面上沿直线平稳行驶或以较快速度平滑地进行曲线运动，并能实现实时控制或沿预定轨迹行驶。

附图说明

图1为本实用新型的自行车机器人的结构示意图；

图2为本实用新型的自行车机器人的主动轮位置的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。