[发明专利]一种球形组合体机器人

说明书

本发明公开了一种球形组合体机器人，包括功能区外壳，所述功能区外壳内部呈上下对称设置有控制器上壳体与控制器下壳体，所述控制器上壳体与控制器下壳体之间设置有控制机构与供电机构，所述供电机构与控制机构电性连接。本发明中的球形组合机器人既可以自主运行，又可以使用遥控器远程遥控机器人运行，完成一定的任务载荷，本组合体机器人可以任意切换功能区，使任务载荷多样化，本机器人使用Zigbee模块与DL‑LN32P自组网模块，组成局通信网路，既可以使功能区和控制机构相互通信，又可以使控制机构与PC端可视化上位机相互通信，使机器人的姿态和任务状态可视化。

技术领域

本发明涉及球形机器人技术领域，具体为一种球形组合体机器人。

背景技术

现有技术方案如附图1所示，目前球形机器人的控制多基于动力学模型进行闭环控制，且技术人员主要专注单个球型机器人的研究，同时机器人外形上运动区与功能区使用球形外壳与半球外壳，采用磁耦合连接技术使二者小面积相连。

现有技术的球形机器人存在如下不足：

1、目前的控制理论还不成熟，且不同机器人的动力学模型是不同的，因此针对一个机器人设计的控制系统难以应用于另一个机器人，另外就目前的研究现状而言，控制方面依然存在着许多问题，尤其是姿态控制方面；

2、对于多个机器人组合协同运动等方面，研究案例较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种球形组合体机器人，以解决上述背景技术中提出的机器人姿态控制不稳定，多个机器人之间无法进行通信，功能区与运动区易脱离问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种球形组合体机器人，包括功能区外壳，所述功能区外壳内部呈上下对称设置有控制器上壳体与控制器下壳体，所述控制器上壳体与控制器下壳体之间设置有控制机构与供电机构，所述供电机构与控制机构电性连接。

进一步的，所述功能区外壳上端一侧设置有摄像机构，所述摄像机构为摄像头，所述摄像头为微型摄像机。

进一步的，所述控制机构包括闭环控制器、编码器电机、陀螺仪姿态控制器，所述编码器电机的输出端设置有万向轮胎，所述编码器电机的输入端与闭环控制器电性连接，所述陀螺仪姿态控制器包括陀螺仪模块、加速度计、地磁场传感器，所述陀螺仪模块、加速度计、地磁场传感器与闭环控制器电性连接。

进一步的，所述编码器电机的数量为三个，所述编码器呈金刚石结构分布于控制器上壳体与控制器下壳体之间。

进一步的，所述陀螺仪模块为JY901陀螺仪。

进一步的，所述功能区外壳上端一侧设置有功能区天线，所述闭环控制器上串口连接有接收机指令识别单元，所述接收机指令识别单元的输入端与功能区天线电性连接。

进一步的，所述闭环控制器上串口连接有Zigbee数据传输单元，用于与电脑进行无线通讯。

进一步的，所述闭环控制器上串口连接有DL-LN32P自组网模块数据传输单元，用于工作时与周围的模块自动组成一个无线多跳网络。

进一步的，所述供电机构为蓄电池，所述蓄电池为18650型锂电池。

进一步的，所述功能区外壳、控制器上壳体与控制器下壳体均为亚克力材质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：