[发明专利]单动力可转向移动两杆机器人

说明书

一种单动力可转向移动两杆机器人，机构仅由两个杆件构成，极大简化移动装置的结构复杂程度，其组成包括：第一连杆和第二连杆；第一连杆包括第一长支撑杆(1)、第二长支撑杆(5)、第一短支撑杆(2)、第二短支撑杆(3)、第三短支撑杆(6)、第四短支撑杆(7)、第一类半球(4)、第二类半球(8)；第二连杆包括中间支撑长杆(9)和电机(10)。此外，该机器人能通过利用驱动电机的正反转进而驱动机构前进和转向，也可有效降低控制的难度和成本。

技术领域

本发明涉及一种单动力可转向移动两杆机器人，具体涉及一种以两杆机构为基础的，通过利用驱动电机的正反转，进而驱动机构前进及转向的单动力可转向移动两杆机器人。

背景技术

从机构学的自由度角度考察一个地面移动装置,若欲实现移动和转向,至少需要两个自由度,即至少需要两个动力机来进行驱动和控制。若可实现用一个动力机即可实现移动功能和转向控制的地面移动装置，则必将极大简化移动装置的结构复杂度,并可有效降低控制的难度。

中国专利CN104477270B公开了“一种单动力移动六杆机器人”该机器人以空间六杆机构为基础，通过动力机驱动部件的翻转和摇摆动作来实现机构的整体平移和转向。

发明内容

本发明要解决的技术问题：一般来说，单自由度机构只能实现移动，而不能实现转向。

一种单动力可转向移动两杆机器人，包括：第一连杆和第二连杆；第一连杆包括第一长支撑杆、第二长支撑杆、第一短支撑杆、第二短支撑杆、第三短支撑杆、第四短支撑杆、第一类半球、第二类半球；第二连杆包括中间支撑长杆和电机。

构成机构的零件结构：

所述的第一长支撑杆为截面为圆形的杆件，并在一端设置有圆顶，另一端设置有外螺纹；第二长支撑杆与第一长支撑杆的结构外形尺寸完全相同。

所述的第一短支撑杆为截面为圆形的杆件，并在一端设置有圆顶，另一端设置有外螺纹，且第二短支撑杆的长度短于第一长支撑杆；第二短支撑杆、第三短支撑杆、第四短支撑杆与第一短支撑杆的结构和外形尺寸相同。

所述的第一类半球是根据一个半球形状沿其平面法线方向切割一定厚度得到的；在第一类半球的平面上设有安装和固定电机轴的D型槽，在球面上设有三个正交的螺纹孔；第二类半球与第一类半球的结构和外形尺寸完全相同。

所述的中间支撑长杆截面为圆柱形，顶端设置有圆顶，在距离顶端一定距离处设置有安装驱动电机的电机槽，底端为两垂直相交的短圆柱，其轴线形成的平面与中间支撑长杆圆柱轴线垂直，两个垂直相交的短圆柱四个端部有四个圆顶。

构成机构的零件连接方式：

机器人第一连杆和第二连杆之间通过电机的输出轴形成转动连接，将电机定子外壳部分安装在中间支撑长杆预留的电机槽内，电机两侧输出轴分别与第一类半球和第二类半球上的电机轴D型槽通过过盈方式连接；将第一长支撑杆及第一短支撑杆、第二短支撑杆三杆外螺纹一端安装于第一类半球上三个正交的螺纹孔内，将第二长支撑杆及第三短支撑杆、第四短支撑杆三杆外螺纹一端安装于第二类半球上三个正交的螺纹孔内，并保证第一长支撑杆与第二长支撑杆共线，第一短支撑杆与第三短支撑杆共线，第二短支撑杆与第四短支撑杆共线。

所述的单动力可转向移动两杆机器人，其特征在于：在每个直行状态下，均会有一个长支撑杆、两个短支撑杆和中间支撑长杆底端的一个短圆柱与地面接触，机器人通过此种形式进行移动和转向。

所述的单动力可转向移动两杆机器人，其特征在于：电机的输出轴为双侧输出轴电机。

本发明的有益效果：本发明所述的单动力可转向移动两杆机器人为单自由度机构，机构仅由两个杆件构成，极大简化移动装置的结构复杂程度，此外，该机器人能通过利用驱动电机的正反转进而驱动机构前进和转向，也可有效降低控制的难度和成本。

附图说明