[发明专利]一种球形滚动机器人

摘要

本发明公开了一种球形滚动机器人，包括中间连接14面体、上半外壳、下半外壳、前后移动连杆、左右移动连杆、上下移动连杆、前后配重块、左右配重块、上下配重块、前后驱动电机、左右驱动电机、上下驱动电机、前后丝杠运动导轨、左右丝杠运动导轨、上下丝杠运动导轨、前端头连杆、后端头连杆、左端头连杆、右端头连杆、上端头连杆、下端头连杆、前平行连杆、后平行连杆、左平行连杆、右平行连杆、上平行连杆、下平行连杆、前外壳连接支撑座、后外壳连接支撑座、左外壳连接支撑座、右外壳连接支撑座、上外壳连接支撑座、下外壳连接支撑座、前后丝杠、左右丝杠、上下丝杠、电池、姿态传感器和运动控制器；本发明移动框架工作行程正交，位于直角坐标系三个轴线方向。

主权项

一种球形滚动机器人，其特征在于，包括中间连接14面体(1)、上半外壳(2‑1)、下半外壳(2‑2)、前后移动连杆(3‑1)，左右移动连杆(3‑2)，上下移动连杆(3‑3)、前后配重块(4‑1)，左右配重块(4‑2)，上下配重块(4‑3)、前后驱动电机(5‑1)、左右驱动电机(5‑2)、上下驱动电机(5‑3)、前后丝杠运动导轨(6‑1)、左右丝杠运动导轨(6‑2)、上下丝杠运动导轨(6‑3)、前端头连杆(7‑1)、后端头连杆(7‑2)、左端头连杆(7‑3)、右端头连杆(7‑4)、上端头连杆(7‑5)、下端头连杆(7‑6)、前平行连杆(8‑1)、后平行连杆(8‑2)、左平行连杆(8‑3)、右平行连杆(8‑4)、上平行连杆(8‑5)、下平行连杆(8‑6)、前外壳连接支撑座(9‑1)、后外壳连接支撑座(9‑2)、左外壳连接支撑座(9‑3)、右外壳连接支撑座(9‑4)、上外壳连接支撑座(9‑5)、下外壳连接支撑座(9‑6)、前后丝杠(10‑1)、左右丝杠(10‑2)、上下丝杠(10‑3)、电池(11)、姿态传感器和运动控制器(12)；前后移动连杆(3‑1)，左右移动连杆(3‑2)，上下移动连杆(3‑3)、前后丝杠运动导轨(6‑1)、左右丝杠运动导轨(6‑2)、上下丝杠运动导轨(6‑3)固定在中间连接14面体(1)上，组成一个直角坐标系，前后驱动电机(5‑1)、左右驱动电机(5‑2)、上下驱动电机(5‑3)分别固定在前后丝杠运动导轨(6‑1)、左右丝杠运动导轨(6‑2)、上下丝杠运动导轨(6‑3)的顶端，前后丝杠(10‑1)、左右丝杠(10‑2)、上下丝杠(10‑3)连接在前后丝杠运动导轨(6‑1)、左右丝杠运动导轨(6‑2)、上下丝杠运动导轨(6‑3)上，前后配重块(4‑1)，左右配重块(4‑2)，上下配重块(4‑3)固定在前后移动连杆(3‑1)，左右移动连杆(3‑2)，上下移动连杆(3‑3)的顶端；坐标系原点位于中心连接14面体(1)中心，从该中心指向左右驱动电机(5‑2)所在位置为x轴正向，从该中心指向上下驱动电机(5‑3)所在位置为y轴正向，从该中心指向前后驱动电机(5‑1)所在位置为z轴正向，构成右手系；前后驱动电机(5‑1)、左右驱动电机(5‑2)、上下驱动电机(5‑3)的电机轴分别与z、x、y轴分别重合；前端头连杆(7‑1)、后端头连杆(7‑2)、左端头连杆(7‑3)、右端头连杆(7‑4)、上端头连杆(7‑5)、下端头连杆(7‑6)的中部分别连接在前后丝杠(10‑1)、前后移动连杆(3‑1)、左右丝杠(10‑2)、左右移动连杆(3‑2)、上下丝杠(10‑3)、上下移动连杆(3‑3)上，其中前端头连杆(7‑1)、左端头连杆(7‑3)、上端头连杆(7‑5)固定连接前后丝杠(10‑1)、左右丝杠(10‑2)、左下丝杠(10‑3)，后端头连杆(7‑2)、右端头连杆(7‑4)、下端头连杆(7‑6)分别滑动连接前后移动连杆(3‑1)，左右移动连杆(3‑2)，上下移动连杆(3‑3)；上端头连杆(7‑5)、下端头连杆(7‑6)的两端通过上平行连杆(8‑5)、下平行连杆(8‑6)连接，上平行连杆(8‑5)位于x轴正方向与y轴正方向之间，下平行连杆(8‑6)位于x轴负方向与y轴负方向之间，前端头连杆(7‑1)、后端头连杆(7‑2)的两端与前平行连杆(8‑1)、后平 行连杆(8‑2)连接，前平行连杆(8‑1)位于x轴负方向与z轴负方向之间，在下平行连杆(8‑6)外侧，后平行连杆(8‑2)位于x轴正方向与z轴正方向之间，左端头连杆(7‑3)、右端头连杆(7‑4)的两端与左平行连杆(8‑3)、右平行连杆(8‑4)连接，左平行连杆(8‑3)位于z轴正方向与y轴正方向之间，右平行连杆(8‑4)位于y轴负方向与z轴负方向之间，上端头连杆(7‑5)、下端头连杆(7‑6)、上平行连杆(8‑5)、下平行连杆(8‑6)构成移动框架A，前端头连杆(7‑1)、后端头连杆(7‑2)、前平行连杆(8‑1)、后平行连杆(8‑2)构成移动框架B，左端头连杆(7‑3)、右端头连杆(7‑4)、左平行连杆(8‑3)、右平行连杆(8‑4)构成移动框架C，移动框架A在移动框架B内可以沿y轴移动，移动框架B在移动框架C内可以沿z轴转动，移动框架C可以沿x轴移动；移动框架B、移动框架C、移动框架A的质心分别位于z、x和y轴上；姿态传感器和运动控制器(12)中的姿态传感器测量机器人的姿态，运动控制器控制前后驱动电机(5‑1)、左右驱动电机(5‑2)、上下驱动电机(5‑3)的转动，使机器人按照用户设定工作；电池(11)固定在中间连接14面体(1)上，为机器人提供电源；前后驱动电机(5‑1)、前后配重块(4‑1)、左右驱动电机(5‑2)、左右配重块(4‑2)、上下驱动电机(5‑3)、上下配重块(4‑3)还分别连接前外壳连接支撑座(9‑1)、后外壳连接支撑座(9‑2)、左外壳连接支撑座(9‑3)、右外壳连接支撑座(9‑4)、上外壳连接支撑座(9‑5)、下外壳连接支撑座(9‑6)，前外壳连接支撑座(9‑1)、后外壳连接支撑座(9‑2)、左外壳连接支撑座(9‑3)、右外壳连接支撑座(9‑4)、上外壳连接支撑座(9‑5)、下外壳连接支撑座(9‑6)固定连接上半外壳(2‑1)和下半外壳(2‑2)，上半外壳(2‑1)和下半外壳(2‑2)一起构成球形滚动机器人的外壳。