[实用新型]一种摩托车型机器人

说明书

本实用新型公开了一种摩托车型机器人，包括车架、前轮机构、转向舵机、后轮机构、后轮驱动机构和平衡机构，所述前轮机构和所述后轮机构分别设置在所述车架的前端和后端，且所述前轮机构和所述后轮机构均与所述车架转动连接，所述前轮机构与所述转向舵机传动连接，所述后轮驱动机构与所述后轮机构传动连接，所述平衡机构设置在所述车架上。本实用新型通过将摩托车与平衡机构进行整合，平衡机构基于倒立摆原理和动量交换原理可使整个摩托车型机器人保持直立状态，从而可减小前轮和后轮的宽度，提高其通过狭窄环境的性能。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种摩托车型机器人。

背景技术

机器人从应用环境出发，可将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。

需要移动的机器人通常采用轮式结构，而传统轮式机器人至少具备一个驱动轮和两个与驱动轮不在一条直线上的支撑轮，在实际应用中存在体积过大的问题。对于两轮自平衡式机器人，其布置形式为两轮在同一轴线上，两轮中至少有一个宽度较大，整体宽度方向尺寸不可避免的会比较大，大大降低了两轮自平衡式机器人通过狭窄环境的性能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种摩托车型机器人，以解决上述现有技术存在的问题，使摩托车型机器人可保持自平衡，以提高其通过狭窄环境的性能。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种摩托车型机器人，包括车架、前轮机构、转向舵机、后轮机构、后轮驱动机构和平衡机构，所述前轮机构和所述后轮机构分别设置在所述车架的前端和后端，且所述前轮机构和所述后轮机构均与所述车架转动连接，所述前轮机构与所述转向舵机传动连接，所述后轮驱动机构与所述后轮机构传动连接，所述平衡机构设置在所述车架上。

优选地，所述前轮机构包括前轮、前轮轴叉、转向手把和转向轴套，所述转向轴套的两侧分别与一所述车架连接，所述转向手把通过轴承与所述转向轴套连接，所述前轮轴叉与所述转向手把固连，所述前轮通过前轴和轴承与所述前轮轴叉连接；所述转向舵机通过一支撑架与所述车架固连，所述转向舵机的转盘铰接有转向连杆，所述转向连杆与所述转向手把铰接，所述转向舵机的所述转盘转动能够带动所述转向手把转动。

优选地，所述后轮机构包括后轮和后轴，所述后轮通过轴承套设在所述后轴上，所述后轴的两端分别与一所述车架连接；所述后轮驱动机构包括驱动电机和主齿轮和副齿轮，所述驱动电机与所述车架固连，所述主齿轮套设在所述驱动电机的输出轴上，所述副齿轮与所述后轮连接，所述主齿轮和所述副齿轮啮合，所述驱动电机转动能够带动所述后轮绕所述后轴转动。

优选地，所述平衡机构包括平衡支架、平衡电机、动量轮和转轴，所述平衡支架的两侧分别与一所述车架的上部连接，所述平衡电机与所述平衡支架固连，所述平衡电机的输出轴与所述转轴连接，所述转轴通过轴承与所述平衡支架转动连接，所述动量轮套设在所述转轴上，所述平衡电机转动能够带动所述动量轮和所述转轴绕所述转轴的轴线旋转。

优选地，所述平衡机构还包括控制系统，控制系统包括电机驱动器、动量轮控制器和姿态采集器，姿态采集器设于所述车架上，用于检测所述车架左右倾斜的姿态数据；所述控制系统分别与所述姿态采集器和所述动量轮控制器电连接，所述动量轮控制器、所述电机驱动器和所述平衡电机依次电连接，所述控制系统获取所述姿态采集器采集的姿态数据以及所述动量轮的转动数据，利用控制算法控制所述平衡电机的输出与姿态数据和转动数据相对应的电机转动数据，从而控制所述平衡电机驱动所述动量轮转动，实现所述摩托车型机器人的直立自平衡。