[发明专利]两轮式自平衡可变形机器人

权利要求书

1.一种两轮式自平衡可变形机器人，其特征在于：包括中控舱（1）、两个驱动舱（2）、两个驱动轮（3）、两个变形爪轮（5）和两个丝杠电机，两个驱动舱（2）对称设置在中控舱（1）两侧，与中控舱（1）固连，驱动舱（2）包括驱动电机、电机座和驱动舱外壳，驱动电机通过电机座固定在驱动舱外壳内，驱动电机输出轴与驱动轮（3）固连，两个变形爪轮（5）分别设置在两个驱动轮（3）的外侧，变形爪轮（5）与驱动轮（3）的轮毂连接；丝杠电机位于驱动轮（3）和驱动舱（2）之间。

2.根据权利要求1所述的两轮式自平衡可变形机器人，其特征在于：所述中控舱（1）包括传感器、主控板、陀螺仪、偏心自平衡机构，中控舱外壳、传感器、主控板和偏心自平衡机构均设置在中控舱外壳内；主控板分别与传感器、陀螺仪、偏心自平衡机构连接，主控板与驱动电机相连瓶；机器人作业时，通过传感器采集周围环境信号，将信号发送给主控板，同时通过陀螺仪采集自身姿态位置信息，将信号传递至主控板；通过主控板控制驱动电机以及偏心自平衡机构，实现机器的运动以及对自身姿态的控制。

3.根据权利要求1所述的两轮式自平衡可变形机器人，其特征在于：所述变形爪轮（5）包括环形基座（22）、限位保护罩（27）、丝杠（24）、N个可伸缩爪（23）和M个连杆（25），其中M=N，N≥3；环形基座（22）外壁均匀分布P个连接卡口，N个可伸缩爪（23）一端分别与基座（22）的连接卡口铰接，P=N，丝杠（24）设置在限位保护罩（27）内，一端伸出限位保护罩（27）并穿过环形基座（22）与丝杠电机固连，限位保护罩（27）一端固定在环形基座（22）中心，限位保护罩（27）外侧壁上均匀分布若干个滑槽，M个连杆（25）一端通过丝杠螺母（26）穿过所述滑槽与丝杠（24）连接，另一端与可伸缩爪（23）外壁铰接；环形基座（22）与驱动轮（3）的轮毂连接，通过丝杠电机驱动丝杠（24），将丝杠（24）的转动转化为丝杠螺母（26）的直线运动，完成变形动作。

4.根据权利要求3所述的两轮式自平衡可变形机器人，其特征在于：所述可伸缩爪（23）包括橡胶垫（6）、受撞头（7）、伸缩轴（8）、端盖（9）、外管（10）、油封（11）、轴承（12）、蓄压海绵（13）、活塞头（15）、内管（17）、弹簧（19）、逆止阀（20）、注油塞（21）、连接件（4），内管（17）嵌套在外管（10）内，逆止阀（20）自外管（10）底部伸入，并嵌入内管（17）底部，端盖（9）中心设有通孔，端盖（9）固定在外管（10）的顶部，弹簧（19）设置于内管（17）内，其一端与逆止阀（20）固连，另一端嵌套在活塞头（15）上，伸缩轴（8）底部通过键与活塞头（15）固连，顶部穿过端盖（9）的通孔伸出外管（10），并与受撞头（7）通过销连接，橡胶垫（6）嵌套在受撞头（7）上，轴套22套在伸缩轴（8）上，且位于外管（10）内，保证伸缩轴（8）的同心度，轴承（12）固定在轴套22上，蓄压海绵（13）设置在轴套22和外管（10）之间，轴套22和伸缩轴（8）之间设有油封（11），内管（17）中装有液压油（18），注油塞（21）设置在逆止阀（20）内，用于添加更换液压油（18）；内管（17）侧壁上开有一个回油孔（14）和三个排油孔（16）；逆止阀（20）底部通过连接4与基座（22）的连接卡口铰接。

5.根据权利要求4所述的两轮式自平衡可变形机器人，其特征在于：所述内管（17）长度小于外管（10）长度。

6.根据权利要求1所述的两轮式自平衡可变形机器人，其特征在于：所述偏心自平衡机构包括外定子（27）、轮毂电机（29）、电机端盖（30）、杆（31）、偏心质量块（32）和滚子（33），外定子（27）嵌套在中控舱（1）的中心轴线处，外定子（27）为无盖圆柱形盒体，其内壁开有一圈滚子槽（28），轮毂电机（29）固定于外定子（27）中心，电机端盖（30）套在轮毂电机（29）上，杆（31）上装有偏心质量块（32），杆（31）一端与电机端盖（30）固连，另一端装有滚子（33），滚子（33）在外定子（27）上的滚子槽（28）内滚动。