[发明专利]机械平衡装置和仿生机器人

说明书

本发明公开一种机械平衡装置和应用该机械平衡装置的仿生机器人，该机械平衡装置包括基座和设于基座上的平衡组件，平衡组件包括驱动件和平衡转子，该驱动件的相对两侧转动连接基座，平衡转子传动连接于驱动件的输出端。本发明的机械平衡装置结构简单，同时通过平衡转子可以实时感知仿生机器人姿态的变化，并根据相应的姿态做出相应的变化，如此即可实现实时保持仿生机器人平衡的效果。

技术领域

本发明涉及仿生机器人技术领域，特别涉及一种机械平衡装置和仿生机器人。

背景技术

随着科学技术的不断发展，仿生机器人的发展也越发迅速，仿生机器主要采用动态平衡算法。即通过力传感器、位置传感器或是视觉传感器等生物传感器感知仿生机器人的姿态变化，生物传感器将信号反馈至程序，预设程序通过预设的算法实时控制仿生机器人的平衡部件，以调整其重心位置，保证仿生机器人的平衡。采用上述做法的仿生机器人，由于程序是不断更新进行的，比如每1毫秒完成一个更新周期，那么就每1毫秒判断一下当前的状态，更新一下对策动作幅度，实现动态平衡。采用这类算法的机器人的结构较为复杂，提高了制造难度、成本以及维修成本。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种机械平衡装置，旨在简化平衡结构的同时，实时保持仿生机器人的平衡。

为实现上述目的，本发明提出的机械平衡装置，包括：

基座；和

平衡组件，所述平衡组件包括驱动件和平衡转子，所述驱动件的相对两侧转动连接于所述基座，所述平衡转子传动连接于所述驱动件的输出端，所述驱动件驱动所述平衡转子相对于所述基座转动。

可选地，所述驱动件包括驱动电机和安装壳体，所述安装壳体转动连接于所述基座，并设有密封腔，所述驱动电机可拆卸连接于所述安装壳体，所述平衡转子设于所述密封腔内，并传动连接于所述驱动电机。

可选地，所述安装壳体包括可拆卸连接的底壳和壳盖，所述底壳转动连接于所述基座，所述壳盖盖合于所述底壳的开口端，并与所述底壳围合形成所述密封腔，所述驱动电机可拆卸连接于所述壳盖。

可选地，所述驱动电机的外侧设有外螺纹，所述壳盖设有内螺纹，所述驱动电机和所述壳盖螺纹连接。

可选地，所述基座包括座体和连接转轴，所述底壳的相对两侧开设有轴孔，所述座体开设有安装孔，所述连接转轴穿设于所述安装孔和所述轴孔。

可选地，所述驱动件还包括转速传感器，所述转速传感器设于所述安装壳体，并与所述驱动电机通讯连接。

本发明还提出一种仿生机器人，包括机器人本体和机械平衡装置，所述机械平衡装置为如上所述的机械平衡装置。

本发明技术方案中，机械平衡装置包括基座和设于基座上的平衡组件，平衡组件包括驱动件和平衡转子，该驱动件的相对两侧转动连接基座，平衡转子传动连接于驱动件的输出端。本发明中，基座固定于仿生机器人，驱动件驱动平衡转子相对于基座转动，当仿生机器人的姿态发生变化时，例如向前或是向后摇摆时，基座也会随之前后摇摆，此时由于平衡转子在驱动件的驱动下转动，因此根据角动量守恒的原理，平衡转子具有抗拒方向改变的趋向，同时产生方向相反的作用力作用于基座。例如，基座向前摆动时，由于平衡转子力矩的作用，平衡转子会相对于基座向后摆动，进而保持仿生机器人的平衡，本申请的机械平衡装置结构较为简单，并且当仿生机器人的姿态发生变化时，平衡转子可以实时感知其姿态的变化，并根据相应的姿态做出相应的变化，如此即可实现实时保持仿生机器人平衡的效果。

附图说明