[实用新型]一种具有容错控制的智能球形机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人控制领域，尤其涉及一种具有容错控制的智能球形机器人。

背景技术

随着现代科学技术的不断进步和发展，智能机器人领域的研究也取的了迅猛的发展。目前，国内外就有很多球形机器人的成功设计，而且他们的驱动结构多种多样。经过调查发现，现有的设计大多是整体外形采用球形的设计结构，而通过内部各种不同的驱动结构来完成对其运动的控制。但是，从他们所采取的设计方案和所达成的效果来分析都存在着以下三个问题：

（1）这种设计只是达到了球状外形的设计，并没有完全体现出球形在实际应用中应该拥有的优势，而且还失去了普通机器人通过肢体动作来完成一些任务的灵活性。

（2）众所周知，机器人在实际生活中应具有帮助人们来完成一些困难和复杂任务的功能，而这种整体球形的设计不具有机械操作能力，因而显得更加不灵活。

（3）现有的机器人由于设计的整体性过于局限而导致不能自动识别自身故障，而在部件受损时失去运动能力。以上问题都严重影响了球形机器人在实际生活中的实用价值和智能化。

发明内容

本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供了一种具有容错控制的智能球形机器人，实现机器人的智能化和灵活性。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是：一种具有容错控制的智能球形机器人，包括两相互配合的上半球面和下半球面，所述上半球面和下半球面上下围合成一球形；所述上半球面和下半球面分别均匀开设分成六个扇形的上机械足和下机械足，六个上机械足和六个下机械足一一对应；还包括一固定于所述上半球面和下半球面之间且呈环形的支撑板，所述支撑板上端沿周侧等间隔固定六个分别于所述上机械足电连的上舵机；所述下机械足分别经一连杆机构驱动，所述连杆机构包括与所述支撑板转动连接的第一活动杆、与所述第一活动杆转动连接的第二活动杆和所述第二活动杆转动连接的第三活动杆，所述第三活动杆还分别与所述下机械足固定连接；所述第一活动杆、第二活动杆和第三活动杆各自经一下舵机驱动，所述上舵机和下舵机经一设置于所述支撑板上的控制电路板控制；所述支撑板上还设有一用于测量上半球面倾斜角度且与所述控制电路板电连接的角度传感器。

进一步的，所述控制电路板包括一控制单元、与所述控制单元电连的无线通讯模块和电流检测模块，所述角度传感器与所述控制单元电连。

进一步的，所述控制单元分别经与舵机驱动电路与所述上舵机和下舵机相连。

进一步的，所述下机械足的底部还分别固定有一压力传感器，所述压力传感器与所述控制单元电连。

进一步的，所述压力传感器的型号为微型称重测力传感器DJWX-21。

进一步的，还包括一电源模块，所述电源模块为航模锂电池供电，所述锂电池经稳压模块与所述控制单元、角度传感器、压力传感器、无线通讯模块和电流检测模块电连。

进一步的，所述角度传感器的型号为MPU6050。

与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：本实用新型采用上、下半球面分割控制结构来分别完成水平托举平台的实现和六脚姿态行走的设计结构，姿态控制准确，控制灵活，可实现功能强大。通过上半球面的六个上机械足展开形成水平托举平台，通过下半球面的六个下机械足形成六角姿态行走，通过下舵机配合驱动下机械足的多自由度的转动，使得六个上机械足形成的水平托举平台处于水平状态。通过压力感应传感器来检测下机械足与地面的接触并进行信号的实时反馈控制，从而实现机器人的稳定运行控制，控制准确，保证运行的稳定性高。通过角度传感器来检测机器人的水平托举平台的角度并实时进行信号反馈，通过运行姿态的调整，从而保证托举平台一直处于水平状态。

本实用新型整体外型采用球形设计结构可以更好的实现该机器人能够适应各种复杂的工作环境，即可以实现六足稳定行走，在特殊的环境中又可以实现滚动运行，结构灵活，控制方便。本实用新型采用电流异常检测模块来检测通过个肢体自由度的电流异常情况来判断各自由度工作状态，检查故障。本实用新型采用无线通讯模块进行数据信息传输，可以实现特殊环境的远程遥控，又可以实现采集数据的无线传输，方便机器人特殊功能的实现。

附图说明

下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。

图1为本实用新型实施例的机器人的外部机构示意图。

图2为本实用新型实施例的机器人的内部机构示意图。

图3为本实用新型实施例的下机械足的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的电路控制结构图。