[发明专利]内导轨驱动组件及球形机器人

说明书

本申请公布了一种内导轨驱动组件，包括：弧形支架、同步带及滑动组件。本申请还公布了一种球形机器人。本申请提供的内导轨驱动组件用于驱动部件按照预定的轨迹运动，该部件可以为任意运动部件，当内导轨驱动组件应用于球形机器人时，弧形支架固定连接球体，头部安装于滑动组件上，滑动组件在弧形支架的导轨段滑动，从而实现头部在球体上的相对运动，同步带与带轮配合驱动滑动组件移动，能量传递效率高，滑动组件在导轨段的收容空间内移动，限制滑动组件的移动方向且保护滑动组件，头部位置可以根据内置的功能器件的工作要求变化，提高了球形机器人的智能化，人机交流功能的用户体验高，满足家庭机器人的使用要求。

技术领域

本申请涉及机械技术领域，尤其是涉及一种内导轨驱动组件及球形机器人。

背景技术

在机械领域中，驱动一个或多个部件按照特定的轨迹运动以实现某些特定的功能是非常常见的，但是如何提高驱动的效率、如控制部件的实际运动轨迹不偏离预设的轨迹却是需要考虑诸多因素的。

球形机器人是指利用球体的滚动实现运动的机器人，可以实现全方位运动，与地面是单点接触，摩擦阻力小，能量利用效率高，并且具有不倒翁特性，可以避免常规的机器人容易出现的倾倒失稳现象。机器人的重要部件均包容在球体内部，受到球体外壳良好的保护，不容易因破坏而失效。采取合适的密封措施，可以使球形机器人的外壳具备防水能力，进而在较为恶劣的天气条件下使用，具有全天候的适应能力。进一步的，球形机器人一般还包括设于球体外部的头部，头部搭载功能器件实现摄像头等功能器件以实现智能化的人机交流功能，同时提高了球形机器人给用户的亲和感，使其可以作为家庭机器人使用。

现有技术中，球形机器人的头部直接固定在球体外部，在球形机器人的静止状态下，头部没有自由度，即头部无法在球体表面相对球体运动，人机交流功能的用户体验较低，头部位置无法根据内置的功能器件的工作要求变化，球形机器人智能化较低，无法满足家庭机器人的使用要求。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种头部驱动组件及球形机器人，用以解决现有技术中在球形机器人的静止状态下，头部无法在球体表面相对球体运动，人机交流功能的用户体验较低，头部位置无法根据内置的功能器件的工作要求变化，球形机器人智能化较低，无法满足家庭机器人的使用要求的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种内导轨驱动组件，位于球形机器人的球体外，用于控制所述球形机器人的头部运动，所述内导轨驱动组件包括：

弧形支架，包括互连为一体的第一固定段、第二固定段及导轨段，所述导轨段位于所述第一固定段和所述第二固定段之间，所述第一固定段和所述第二固定段用于固定至所述球体上，所述导轨段包括底板和侧板，一对所述侧板固定于所述底板相对的两侧并形成收容空间；

同步带，所述同步带的两端分别固定于所述第一固定段和所述第二固定段，所述同步带至少部分贴合于所述底板上；

滑动组件，部分收容于所述收容空间，并滑动连接所述侧板，所述滑动组件还设有第一电机和带轮，所述带轮位于所述同步带与所述底板之间，所述第一电机用于驱动所述带轮在所述同步带上转动，以使所述滑动组件在所述导轨段上移动。

一种实施方式中，所述侧板的内壁设有凸起的导轨，所述滑动组件设有导向轮，所述导向轮的周壁为与所述导轨对应的凹面，所述导向轮收容于所述收容空间中，并在所述导轨上滚动，以限制所述滑动组件在所述导轨段上移动。

一种实施方式中，所述滑动组件包括主支架和第一转轴，所述主支架用于安装所述带轮和所述第一电机，所述第一转轴转动连接所述主支架，一对所述导向轮转动连接所述第一转轴，从而使所述导向轮可以在弧形的所述导轨段内滚动。

一种实施方式中，所述滑动组件还包括固定框，所述导向轮转动连接所述固定框，一对所述固定框固定于所述第一转轴的两端，以使一对所述导向轮的运动方向一致。