[发明专利]一种可灵活进行多姿态运动的移动机器人

说明书

一种可灵活进行多姿态运动的移动机器人，包括主体和用于驱动主体移动的驱动机构；主体包括外壳和透明内壳，外壳的内壁上固定设置有至少三个第二限位器，第二限位器与透明内壳滚动接触，透明内壳的底部从外壳的底部伸出，外壳内壁的顶点上还固定设置有第二永磁体；驱动机构包括设置在透明内壳内部的主驱动单元和设置在外壳外部的副驱动单元；主驱动单元包括支撑架，支撑架的下部固转动设置两个驱动轮，驱动轮与透明内壳相接触，支撑架上还固定设置有第一永磁体，第一永磁体与第二永磁体相互吸引；副驱动单元包括固定设置在外壳上的伺服电机，伺服电机通过传动单元驱动连接有至少两个支撑腿。本发明能够适用于各种复杂地形，适用范围广泛。

技术领域

本发明涉及运动机器人领域，具体的说是一种可灵活进行多姿态运动的移动机器人。

背景技术

在机器人中，移动机器人是最为常见的，常常被人们用于非结构化环境之中，代替人类从事危险、恶劣（有毒、有辐射）的环境下作业和人所不及（宇宙空间、水下）的环境下作业。它们比一般机器人具有更大的机动性与灵敏性。目前，国内外将移动式机器人根据移动方式来划分，可分为：轮式移动机器人、步行移动机器人（单腿式、双腿式、多腿式）、履带式移动机器人、爬行机器人和蠕动机器人等类型。移动机器人在设计时必须要解决的问题是如何能够满足使用工况的需求，特别是要满足地形的要求，才能够正常进行工作。现有的移动机器人大都存在一些不足。

轮式移动机器人运动状态稳定，控制系统简单，但是难以满足存在一些不连续过渡段的地形的需求，例如台阶或者裂缝较多时，轮式移动机器人都无法使用。

步行移动机器人在使用时可以不受不连续地形的影响，但是其运动结构、移动控制方法和平衡保持方法都非常复杂，制造成本很高。

履带式移动机器人同样可以不受不连续地形的影响，但是其体积庞大，而且接地面较大，在狭窄地形中难以应用。

爬行机器人的运动姿态灵活多样，但是与步行移动机器人类似，设计复杂，制造成本高昂。

蠕动机器人的转向能力比较差，在障碍物较多的地形中难以使用。

综上所述，现有技术中的移动机器人虽然多种多样，但是只能在特定地形中使用，通用性差。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种可灵活进行多姿态运动的移动机器人，能够适用于各种复杂地形，适用范围广泛。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种可灵活进行多姿态运动的移动机器人，包括主体和用于驱动主体移动的驱动机构；所述主体包括外壳和设置在外壳内的透明内壳，外壳与透明内壳均设置为球状，外壳的内壁上固定设置有至少三个第二限位器，第二限位器与透明内壳滚动接触，所有第二限位器与透明内壳球心的连线不共面，外壳上开设有两个主开口和一个底部开口，透明内壳的底部从底部开口中伸出，外壳内壁的顶点上还固定设置有第二永磁体；所述驱动机构包括设置在所述透明内壳内部的主驱动单元和设置在所述外壳外部的副驱动单元；所述主驱动单元包括支撑架，支撑架的下部固定设置有两个驱动电机，且两个驱动电机共轴设置，每个驱动电机均驱动连接有一个驱动轮，驱动轮与所述透明内壳相接触，支撑架上还垂直固设有控制杆，控制杆的上端固定设置有第一永磁体，第一永磁体与所述第二永磁体相互吸引；所述副驱动单元共有两个并且两个副驱动单元相对设置，副驱动单元包括固定设置在所述外壳上的伺服电机，伺服电机通过传动单元驱动连接有至少两个支撑腿，伺服电机驱动支撑腿与地面接触或者分离。

所述支撑架还固定连接有两个相对设置的第一限位器，两个第一限位器之间的连线与两个所述驱动轮之间的连线相互垂直，第一限位器与所述第二限位器的结构相同，均包括一个底板，底板上固定设置有外固定套，外固定套上固定设置有球状的内固定套，内固定套内转动设置有滚珠，且滚珠的一部分从内固定套中伸出。

所述外壳的顶部还固定设置有扩展保护壳，扩展保护壳上开设有窗口，且窗口的朝向与所述驱动轮的行进方向为同一方向。