[发明专利]一种具有实时监控功能的球移动平衡机器人

说明书

一种具有实时监控功能的球移动平衡机器人，包括承载台、圆柱形框架、全向轮、球体、无线通信模块和移动终端；承载台设置于圆柱形框架的顶部，承载台的顶部设有货物夹；圆柱形框架的外壁设有云台，并于云台的外部安装有摄像器；全向轮的数量为三，还包括三个分别与全向轮一一对应的驱动装置；圆柱形框架的底部设有底盘；本发明根据上述内容提出一种具有实时监控功能的球平衡机器人，实现机器人整体的全方位移动，并且运动轨迹灵活，可任意改变运动半径来改变自身的运动方向，能够在移动过程中运载货物，能够在机器人行进过程中拍摄出稳定清晰的画面，用户能够实时获取机器人移动方向的画面，做到实时监控。

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种具有实时监控功能的球平衡机器人。

背景技术

随着人工智能和传感器技术的发展，机器人已从工厂的结构化环境进入人们的日常生活环境，智能机器人已经被应用到人们生活中的各个方面,几乎渗透工业、农业、军事、医疗等各大领域。智能机器人具有一定的自我判断和决策能力,一些重复性的工作逐渐被智能机器人取代。如工业机器人,机械臂等便可以代替工厂中流水线很多环节的人力工作。而移动机器人是机器人中一个重要研究方向,它最主要的特点就是能够自主移动。移动机器人的移动方式多种多样,有类似坦克的履带式,有类似人腿的腿式,也有类似车轮的轮式移动机器人。

自平衡机器人的概念源于二十世纪八十年代，基于倒立摆的模型，其系统是一个非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统。对于两个轮子的机器人，人们所熟知的是自行车，特点是两轮子处于同一平面，静态稳定性差，在运动中控制左右的应力保持平衡。

目前市面上的自平衡机器人价格昂贵，结构复杂，并且由于受到运动方向的限制,无法在小范围内实现全向移动。而且，某些自平衡机器人即使配备了摄像头，也会因为机器人行进过程中路面不平导致的抖动，使得拍摄到的景象不清晰。并且，现有的平行机器人无法在其移动过程中用户无法实时获取机器人移动方向的画面，无法做到实时监控。

发明内容

本发明的目的在于提出一种具有实时监控功能的球平衡机器人，实现机器人整体的全方位移动，并且运动轨迹灵活，可任意改变运动半径来改变自身的运动方向，能够在移动过程中运载货物，能够在机器人行进过程中拍摄出稳定清晰的画面，用户能够实时获取机器人移动方向的画面，做到实时监控。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有实时监控功能的球移动平衡机器人，包括承载台、圆柱形框架、全向轮、球体、无线通信模块和移动终端；

所述承载台设置于所述圆柱形框架的顶部，所述承载台的顶部设有货物夹；

所述圆柱形框架的外壁设有云台，并于所述云台的外部安装有摄像器；

所述全向轮的数量为三，还包括三个分别与所述全向轮一一对应的驱动装置；

所述圆柱形框架的底部设有底盘，所述驱动装置固定于所述底盘，所述驱动装置驱动所述全向轮转动；

三个所述全向轮向外倾斜，三个所述全向轮均与所述球体的表面接触；

所述无线通信模块分别与所述摄像器和移动终端通信连接。

进一步，所述全向轮包括圆周小轮和轮盘；

所述驱动装置的输出轴与所述轮盘连接；

所述圆周小轮等间距地分布在所述轮盘的外周。

进一步，所述驱动装置为电机。

进一步，三个所述电机分别为第一电机A、第二电机B和第三电机C；

所述第一电机A、第二电机B和第三电机C两两之间的夹角为120度；

所述第一电机A与所述底盘所在的平面的夹角为45度；