[发明专利]一种自适应转向及爬坡的变形球形机器人

说明书

本发明公开了一种自适应转向及爬坡的变形球形机器人，包括左侧球壳、中间球壳以及右侧球壳，左侧球壳、中间球壳以及右侧球壳共同拼接成一个完整的球形外壳，中间球壳内安装有驱动装置，驱动装置包括电机、中心轴以及空心轴，空心轴套设于中心轴上且与其转动连接，中间球壳通过旋转支撑臂与空心轴连接，中间球壳被构造为绕中心轴转动的结构，电机安装于中心轴上且驱动空心轴绕中心轴转动，左侧球壳和右侧球壳分别安装于中心轴的两端，中间球壳为由四片圆弧球壳组成的可变形壳组，每一片圆弧球壳均通过一个旋转支撑臂与空心轴铰链连接，旋转支撑臂与空心轴之间均安装有舵机，可以解决球形机器人爬坡力小以及转弯不平稳的技术问题。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种自适应转向及爬坡的变形球形机器人。

背景技术

球形机器人是一种以球形或近似球形的结构为外壳的独立运动体。它在运动方式上，以滚动运动为主。现有技术的球形机器人转弯方向不平稳，容易碰撞，减少使用寿命，为此，我们研发一种自适应转向及爬坡的变形球形机器人，通过中间球壳的变形，使得机器人平稳爬坡，通过左侧球壳向左伸出或右侧球壳向右伸出，使机器人平稳向左或向右拐弯，调整伸出的长度，可以调整机器人转弯的半径。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种自适应转向及爬坡的变形球形机器人，以解决球形机器人爬坡力小以及转弯不平稳的技术问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种自适应转向及爬坡的变形球形机器人，包括左侧球壳、中间球壳以及右侧球壳，所述左侧球壳、中间球壳以及右侧球壳共同拼接成一个完整的球形外壳，所述中间球壳内安装有驱动装置，所述驱动装置包括电机、中心轴以及空心轴，所述空心轴套设于所述中心轴上且与其转动连接，所述中间球壳通过旋转支撑臂与所述空心轴连接，所述中间球壳被构造为绕所述中心轴转动的结构，所述电机安装于所述中心轴上且驱动所述空心轴绕所述中心轴转动，所述左侧球壳和右侧球壳分别安装于所述中心轴的两端，所述中间球壳为由四片圆弧球壳组成的可变形壳组，每一片所述圆弧球壳均通过一个所述旋转支撑臂与所述空心轴铰链连接，所述旋转支撑臂与所述空心轴之间均安装有舵机。

作为一种改进的方式，所述中心轴的右侧设有第一安装部，所述第一安装部安装所述电机，所述中心轴的左端设有第二安装部，所述第二安装部安装有第一电动推杆，所述左侧球壳固定安装于所述第一电动推杆的推杆上，所述中心轴的右端设有第三安装部，所述第三安装部安装有第二电动推杆，所述右侧球壳固定安装于所述第二电动推杆的推杆上。

作为一种改进的方式，所述圆弧球壳为由两片弧形板构成的Z字形结构，所述圆弧球壳在舵机驱动下绕着铰链转动一定的角度使得中间球壳转变成用于爬坡的叶片轮形的外壳。

作为一种改进的方式，所述中心轴通过两个滚动轴承嵌套在所述空心轴中。

作为一种改进的方式，所述电机的输出轴上安装有小齿轮，所述空心轴的右侧固定连接有大齿轮，所述小齿轮与所述大齿轮啮合。

作为一种改进的方式，所述中心轴的左侧安装有蓄电池，所述蓄电池相对于所述中间球壳与所述电机左右对称设置，所述蓄电池下部设有配重块。

作为一种改进的方式，所述中间球壳内安装有功能模组，所述功能模组包括摄像头模组、红外线收发模组、灯光模组、检测传感器模组中的一种或几种。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

可变形的中间球壳由四片圆弧球壳组成，圆弧球壳在舵机驱动下绕着铰链转动一定的角度使得圆弧球壳转变成叶片轮形状的球壳，可极大增强机器人在爬坡过程中的抓地力，从而实现爬坡。