[发明专利]一种复合式发电的球形机器人

摘要

本发明公开了一种复合式发电的球形机器人，包括外球壳、连接头、中空发电管道、固定件、连接管道、单电极摩擦发电装置，在外球壳的一条直径的两端固定两个固定件，每个固定件上均匀设置有六个连接口，每个连接口与固定件的底面之间夹角为30˚，每两个连接口之间的夹角为60˚，所述中空发电管道之间通过连接头连接成一个电磁发电装置，电磁发电装置的两端固定连接两个固定件的对应的连接口上；所述单电极摩擦发电装置通过连接管道固定连接两个固定件的对应的连接口上。本发明采用电磁、摩擦复合发电，能够在任意风向下实现大功率的均衡发电，具有良好的环境适应性和长续航特性，可广泛适用于极地等未知环境下探测的应用。

主权项

1.一种复合式发电的球形机器人，包括外球壳（1）、连接头（2）、中空发电管道（3）、固定件（8）、连接管道（9）、单电极摩擦发电装置，其特征在于，在外球壳（1）的一条直径的两端固定两个固定件（8），每个固定件（8）上均匀设置有六个连接口，每个连接口与固定件（8）的底面之间夹角为30˚，每两个连接口之间的夹角为60˚，所述中空发电管道（3）之间通过连接头（2）连接成一个电磁发电装置，电磁发电装置的两端固定连接两个固定件（8）的对应的连接口上；所述单电极摩擦发电装置通过连接管道（9）固定连接两个固定件（8）的对应的连接口上；/n所述中空发电管道（3）的结构包括铜线圈（4）、激振子（5）、永磁体（6）、弹簧（7），所述铜线圈（4）紧密缠绕在中空发电管道（3）外壁的两端；所述的激振子（5）置于中空发电管道（3）的中空管道内，能够沿中空发电管道（3）方向在重力作用下往复运动；中空发电管道（3）的两端各设置有一个弹簧（7），所述弹簧（7）的一端与中空发电管道（3）的端面连接，另一端与永磁体（6）连接；所述永磁体（6）在激振子（5）以及重力的作用下沿中空发电管道（3）往复运动；/n所述单电极摩擦发电装置包括内球壳（10）、摩擦片（11）和摩擦片安装件（12），所述内球壳（10）通过连接管道（9）与固定件（8）连接；所述的摩擦片（11）为绝缘材料，安装在摩擦片安装件（12）上，整体放置于内球壳（10）内部，球形机器人在运动时，摩擦片（11）在内球壳（10）内，使摩擦片（11）与内球壳（10）内表面实现接触和分离动作；/n所述球形机器人在风力驱动下被动滚动，外球壳（1）内部安装了中空发电管道（3），其内置永磁体（6）在激振子（5）和弹簧（7）的作用下往复运动，整个过程中不断地改变通过缠绕在中空发电管道（3）外壁的铜线圈（4）的磁通量，根据法拉第电磁感应定律，产生感应电流，而且该机器人内部的中空发电管道（3）采用空间对称布置，使复合式发电的球形机器人对任意风向驱动时将会有至少12根中空发电管道（3）产生电能；同时，摩擦片（11）固定在摩擦片安装件（12）上，整体置于内球壳（10）内，摩擦片（11）在球体滚动的过程中与内球壳（10）表面的PMDS复合膜的接触面积不断地发生改变，根据摩擦生电效应，会发生电子的转移，即产生电能。/n