[发明专利]微型智能执行器

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种代替自然人在地面上运行执行任务的微型智能执行装置。 

背景技术

随着机器人技术的发展和人们生活水平的提高，智能型移动机器人越来越受到人们更多的关注。在各行各业中，诸多场合需要机器人代替自然人到达其不能到达的地方去执行某项任务，如获取信息、物品或送达物品等。 

现有技术中的机器人（执行器），其驱动方式有车轮式、多足式和履带式等多种结构。虽然，轮式移动机器人控制相对简单，每运动单位距离消耗的能量最小，而且较履带式和步行式运动速度快；但是，无论是车轮式、多足式或履带式机器人（执行器），与地面的接触至少为三个点，均存在转向不灵活和体积大的缺陷，即使可实现0半径转动，其结构和控制方式也较为复杂；很难完全代替自然人到达其不能到达的地方去执行某项任务；而且，现有的机器人（执行器）结构复杂，成本居高不下，大大制约了智能机器人的推广运用。 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明解决的技术问题是提供一种运行速度快、转动灵活，控制更为容易的微型智能执行器。 

本发明采用的技术方案如下：微型智能执行器，包括行走轮、动力驱动器和智能控制系统，其特征在于：行走轮为一个球体，行走轮的球冠上设置等边三角支撑平台；所述三角支撑平台三条腿的端部分别连接球碗，球碗与三角支撑平台的脚底转动配合，球碗压在动力球体上，该三个动力球体与行走轮通过摩擦面配合，行走轮由该三个动力球体控制滚动；动力驱动器和智能控制系统设于三角支撑平台上并控制动力球体的滚动。 

    进一步，所述动力驱动器通过电机控制动力球体的转动。 

进一步，所述球碗的内表面均布数个滚珠，所述球碗通过滚珠压在动力球体上。 

进一步，所述电机固定设在球碗上，电机的动力输出轴连接动力球体。 

相比现有技术，本发明微型智能执行器具有如下有益效果： 

1、本发明采用球体作为行走轮，具有转动速度快，转向灵活的特点，实现0半径转动无障碍；具有应用性强，适于在各行各业中使用。

2、通过智能控制系统控制设于三角架端部的三个控制驱动球体的转动速度和转动方向来驱动球体行走轮滚动，控制方式较为简单。 

3、通过球体状的行走轮与地面接触，接触点为一个，行走轮的运动为一条轨迹线，因此，运行路径范围更宽。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。 

如图1所示，一种微型智能执行器，包括行走轮1、动力驱动器4和智能控制系统，行走轮1为一个球体，行走轮1的球冠上设置等边三角支撑平台2；所述三角支撑平台2的三条腿端部分别连接球碗5，球碗5与三角支撑平台2的脚底转动配合，球碗5压在动力球体3上，该三个动力球体3与行走轮1通过摩擦面配合，配合面积相对增大，使三角支撑平台2更为稳定的支撑在大球体1上。行走轮1由该三个动力球体3控制滚动；动力驱动器4和智能控制系统设于三角支撑平台2上并控制动力球体3的滚动；三角支撑平台2上设有安装执行设备的定位架。所述执行设备是照相机、摄像机或物料盒。 

在4上安装平衡仪和传感器，平衡仪检测的信号通过传感器将信号输入智能控制系统，通过智能控制系统控制三个动力球体3，将运动矢量通过有线或无线传输的方式控制3的转动，达到平衡的目的。 

    所述动力驱动器4通过电机控制动力球体3的转动；所述球碗5的内表面均布数个滚珠，所述球碗5通过滚珠压在动力球体3上。 

所述电机固定设在球碗5上，电机的动力输出轴连接动力球体3。 

使用时，智能控制系统根据三角支撑平台2的运动要求通过协调算法将各个指令通过数据线传递到动力驱动器4，通过动力驱动器4控制相应侧的电机转动及电机的转速，电机再驱动相应侧的动力球体3的转动，从而将智能控制系统的各个指令分解为对动力球体3转动的控制，最后通过动力球体3与行走轮1之间的摩擦，推动行走轮1运动。如，智能控制系统通过协调算法对三个电机进行同步控制，可实现行走轮1直线运动；再如，智能控制系统通过协调算法对三个电机进行差速控制，便可实现行走轮1进行各个曲线运动；还可将其中动力球体3停止转动，其余两个动力球体转动，便可实现三角支撑平台0半径转动。 三个动力球体3在行走轮1的球面上转动，通过转动提供的摩擦力驱动行走轮1运动，运动灵活，且控制方式简单。