[发明专利]基于平衡杆控制的刚柔耦合走钢丝机器人

摘要

一种基于平衡杆控制的刚柔耦合走钢丝机器人，设有三个部件：由底版与立板构成的底盘及行进电机组成的行走装置，由传感器、执行电机、齿轮传动机构、转动杆与平动构件组成的平衡装置，以及智能控制电器箱。其中关键部件：平衡装置的执行电机转轴上装有两组平衡部件：联轴件与转动杆构成的旋转平衡部件和齿轮传动的四边形平动构件组成的重心平移平衡部件。通过对与执行电机转轴联动的旋转平衡部件中转动杆的转动和四边形平动构件中平动杆的平动位移进行控制，调整机器人的平衡：藉由转动杆的转动力矩抵消机器人重力力矩作用，同时，由平动杆产生的质心偏移抵消机器人的重心偏移；从而使得该机器人实现自平衡，并能行走于钢丝上。

主权项

一种基于平衡杆控制的刚柔耦合走钢丝机器人，其特征在于：该机器人设有下述部件：底盘及行进电机组成的行走装置，由传感器、执行电机、齿轮传动机构、转动杆与平动构件组成的平衡装置，以及智能控制电器箱，其中，行走装置的底盘是由承载机器人全部构件的底板与垂直竖立于底板前侧的立板组成的该机器人主体框架，底板下方中心线的前后两端分设有前后两个滚轮，两个滚轮之间设有用于驱动后轮转动、实现机器人前后移动的行进电机，藉由该前后两个滚轮作为支撑点，该机器人站立与行走于钢丝上；平衡装置的执行电机悬固安装于立板上部后侧，该执行电机的转轴伸出于立板前侧，转轴上安装有两组平衡部件：联轴件与转动杆构成的旋转平衡部件和齿轮传动的四边形平动构件组成的重心平移平衡部件；传感器有两个：安装在底版上的微型航向测量MTI传感器和检测执行电机的转速与角度的光电码盘；智能控制电器箱包括分别固装在底版上的设有数字信号处理DSP芯片及其外围电路的控制电路板、执行电机的驱动控制箱和蓄电池。