[发明专利]一种平衡机器人

说明书

本发明涉及机器人领域，具体公开了一种平衡机器人，包括支架、电源模块、控制器模块和两个驱动模块；所述电源模块和控制器模块安装在支架上；所述支架底面上设置有两个连接板；所述驱动模块包括大腿板、小腿板、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第一角度传感器、第二角度传感器、姿态传感器、前轮和后轮；所述第一电机安装在连接板上，所述第一电机的转轴穿过连接板后与大腿板的顶端连接；所述第一角度传感器安装在连接板上；所述第二角度传感器和姿态传感器分别安装在小腿板上。本发明的平衡机器人可以切换两轮或者四轮模式，且无需改变实时速度便可以实现机器人平衡。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别是涉及一种平衡机器人。

背景技术

近年来，平衡机器人的研究在众多发达国家得到迅速发展，对平衡机器人的系统改造让其迅速地应用到众多现实环境中，国外市场也已经推出了众多商业产品并投放市场。两轮自平衡机器人两轮共轴、独立驱动、车身通过运动保持平衡，它对于地形的变化有着很强的适应能力，有着灵活的运动性能，在保持自平衡，还能够在比较复杂的环境里面工作。两轮自平衡机器人是一个集动态决策和规划、环境感知、行为控制和执行等多种功能于一体的综合复杂系统，通过运用速度传感器、超声波传感器、倾角传感器、防碰撞开关等，可以实现跟踪、路径规划和自主避障等多种复杂的功能。

但是由于现阶段平衡机器人普遍采用多足式、轮式、履带式、复合式等多种运动方式，而复合腿轮式机器人的轮腿部分基本由摆动驱动件、伸缩液压缸等复杂机构组成，整体结构复杂、不易控制。

多足式拟人机器人轮式在相对平坦的地面上移动比轮式机器人缓慢且噪声相对较大，当机器人为多足式时机器人的冗余结构增多且控制方法也更加复杂；而普通无腿的两轮式机器人在平滑地面上静止时的重心无法降低，稳定性较低，且无法调节机器人的高度。

发明内容

本发明的目的是提供一种平衡机器人，实现机器人的两轮和四轮的转换，使平衡机器人适应崎岖地形。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种平衡机器人，包括支架、电源模块、控制器模块和两个驱动模块；

所述电源模块和控制器模块安装在支架上；

所述支架底面上设置有两个连接板；

所述驱动模块包括大腿板、小腿板、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第一角度传感器、第二角度传感器、姿态传感器、前轮和后轮；

所述第一电机安装在连接板上，所述第一电机的转轴水平穿过连接板后与大腿板的顶端连接；

所述第二电机安装在小腿板上，所述第二电机的转轴水平穿过小腿板后与大腿板的底端连接；

所述第三电机和第四电机分别安装在小腿板的两端，所述第三电机的转轴水平穿过小腿板后与前轮连接，所述第四电机的转轴水平穿过小腿板后与后轮连接；

所述第一角度传感器安装在连接板上；

所述第二角度传感器和姿态传感器分别安装在小腿板上；

所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的电源端分别与电源模块电性连接；

所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第一角度传感器、第二角度传感器和姿态传感器的信号端分别与控制器模块电性连接。

作为优选方案，所述支架包括通过固定杆自上而下设置的第一安装板、第二安装板和第三安装板。

作为优选方案，所述第一安装板与第二安装板之间设置有第一卡槽，所述电源模块安装在第一卡槽内。

作为优选方案，所述第三安装板上通过固定杆连接有第四安装板，所述第四安装板的底面设置有第二卡槽，所述控制器模块安装在第二卡槽内。