[发明专利]一种双轮自平衡机器人

说明书

本发明公开了一种双轮自平衡机器人，通过在机械结构上的改进，解决了现有技术中机器人只能在平缓地面运行，行驶有局限性的技术问题。所述双轮自平衡机器人包括车体，所述车体两侧安装有车轮，所述车体包括平行四边形架体，可倾斜变形，所述车体上安装有载物台，所述载物台与平行四边形架体铰接，所述平行四边形架体中安装有第一电机，所述第一电机驱动所述平行四边形架体根据路面情况做倾斜变形，所述载物台始终保持水平。本发明提供的双轮自平衡机器人，可以适应复杂路况，并且载物台始终保持水平，承载的物体不易脱落。

技术领域

本发明涉及一种机器人，具体涉及一种双轮自平衡机器人。

背景技术

双轮机器人结构特点是两轮共轴、独立驱动、车身重心位于车轮轴上方，它通过车轮运动保持车体平衡。该机器人转弯半径为0，可以在狭窄空间运行，无刹车系统，控制方便。

现有技术中双轮机器人主要是对控制算法进行改进，目前的双轮器人存在以下缺陷：机器人需要人为辅助保持初始动态平衡，操作较复杂；机器人通过斜坡时，机器人承载的物体和地面有倾斜角，容易脱落；机器人只能在平缓地面运行，行驶有局限性。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种双轮自平衡机器人，车体由平行四边形架体构成，在电机驱动下根据路面情况可倾斜变形，车体上安装有载物台，载物台能够始终保持水平，使得双轮自平衡机器人可以适应复杂路况，并且承载的物体不易脱落。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种双轮自平衡机器人，所述机器人包括车体，所述车体两侧安装有车轮，所述车体包括平行四边形架体，用于所述车体的倾斜变形；所述车体上安装有载物台，所述载物台与平行四边形架体铰接，所述平行四边形架体中安装有第一电机，所述第一电机驱动所述平行四边形架体根据路面情况做倾斜变形，使得所述载物台始终保持水平。通过上述技术手段，可以使得双轮自平衡机器人适应不同的路况，从而提高了双轮自平衡机器人的适应能力，并且机器人承载的物体不容易脱落，从而提高了双轮自平衡机器人的运输能力。

优选地，所述载物台上设置有角度传感器或陀螺仪，检测所述载物台相对于水平面的角度，当所述机器人所在路面不平时，根据所述角度传感器或陀螺仪的检测角度值，所述第一电机驱动所述平行四边形架体做倾斜变形，使所述载物台保持水平。通过上述技术手段，可以使得双轮自平衡机器人具有智能调节功能，平行四边形架体可以自动做适度倾斜变形来适应不同路面情况。

优选地，所述平行四边形架体包括平行设置的上面板和中面板、以及位于两侧的左侧板和右侧板；所述上面板、中面板分别和左侧板、右侧板铰接，所述左侧板下端安装有一个左车轮，所述右侧板下端安装有一个右车轮。通过上述技术手段，为双轮自平衡机器人构建了一个可左右灵活倾斜变形的车体。

优选地，所述平行四边形架体中设置有飞轮，所述飞轮位于两个所述车轮中心连线的中心铅锤面上，所述飞轮旋转利用陀螺效应使得所述车体保持站立状态。通过上述技术手段，可以使得双轮自平衡机器人自动站立起来，并且在不需要外力辅助作用下保持站立，省去了自平衡机器人开始运行时需要人为扶正机器人的操作，省去人为辅助操作。

优选地，所述中面板下部设置有平行的飞轮支撑板，所述飞轮支撑板两侧分别和所述侧板铰接，所述飞轮支撑板中设置有飞轮座，所述飞轮座设置在所述飞轮支撑板的中间位置，所述飞轮安装在所述飞轮座中，所述飞轮座下方或上方安装有第二电机，用于驱动所述飞轮旋转。通过上述技术手段，为双轮自平衡机器人提供了一个能够跟随车体倾斜变形而倾斜旋转的飞轮，从而提高了双轮自平衡机器人的行驶稳定性。

优选地，所述飞轮设置有中心轴，所述第二电机的转轴连接所述飞轮的中心轴，所述飞轮座中设置有上、下轴承来支撑固定所述飞轮的中心轴。通过上述技术手段，可以使得飞轮旋转过程中受到的摩擦力最小。