[实用新型]一种全地形球形轮腿式机器人

说明书

本实用新型公开了一种全地形球形轮腿式机器人，包括第一副球体、中心球体和第二副球体，所述第一副球体的右侧设置有中心球体，所述中心球体的右侧设置有第二副球体，其中，所述第一副球体包括副球壳、轮腿复合机构、运载平台、副隔板，其中运载平台为阶梯形板状结构，与副球壳固定连接并在副球壳内部形成封闭的运载空间，副隔板与副球壳的端面固定连接。本实用新型所提供的全地形球形轮腿式机器人，采用了中心球体摩擦驱动直行的滚动行进方式，区别于其它传统球形机器人的行进方式，可以为球形机器人提供更为稳定和强大的动力。此外轮腿复合机构的轮式及腿式工作的辅助模式，也可以充分地提高球形机器人通过复杂地形的能力。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体为一种全地形球形轮腿式机器人。

背景技术

球形机器人是一种以球形或近似球形的结构为外壳的独立运动体，驱动系统位于球壳内部，在运动方式上以滚动运动为主。

传统的球形机器人由于自身结构及驱动方式上存在致命缺陷，造成了传统球形机器人的爬坡及越障性较差，难以适应各种复杂恶劣的地形，为此，我们提出一种全地形球形轮腿式机器人。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全地形球形轮腿式机器人，以解决上述背景技术中提出的传统的球形机器人由于自身结构及驱动方式上存在致命缺陷，造成了传统球形机器人的爬坡及越障性较差，难以适应各种复杂恶劣的地形的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种全地形球形轮腿式机器人，包括第一副球体、中心球体和第二副球体，所述第一副球体的右侧设置有中心球体，所述中心球体的右侧设置有第二副球体。

其中，所述第一副球体包括副球壳、轮腿复合机构、运载平台、副隔板。其中运载平台为阶梯形板状结构，与副球壳固定连接并在副球壳内部形成封闭的运载空间。副隔板与副球壳的端面固定连接。其中第一副球体和第二副球体结构完全相同。

优选的，所述轮腿复合机构包括安装支座、第一舵机、第一支撑腿、第二舵机、第二支撑腿、辅助电机、辅助驱动轮。其中安装支座固定连接在运载平台靠近中心球壳一侧，第一舵机固定在安装支座，第一支撑腿的一端与第一舵机的动力输出轴连接，第一舵机驱动第一支撑腿作定角度平面摆动，第二舵机固定于第一支撑腿末端，第二支撑腿的一端与第二舵机的动力输出轴连接，第二舵机驱动第二支撑腿作定角度平面摆动，辅助电机固定在第二支撑腿接地端，并驱动连接在第二支撑腿接地端处的辅助驱动轮转动。

优选的，所述中心球体包括主隔板、中心球壳、直行驱动机构、转向机构、支撑架、定位总成、轴向连管组、控制元件、蓄电池组件。主隔板与中心球壳的端面固定连接，中心球壳与两侧的主隔板构成封闭的腔体。其中主隔板的中心处还设置有中心孔座、主隔板轴承。中心球壳内部两侧设置有环槽轨道。

优选的，所述直行驱动机构包括车体、双轴输出直流电机、减速箱、轮轴、主驱动轮。其中双轴输出直流电机沿车体的长度方向固定安装在车体的中部，减速箱的壳体固定连接在双轴输出直流电机动力输出轴处的车体上，轮轴穿过车体的安装孔，在轮轴两端对称安装有两个主驱动轮，其中主驱动轮与环槽轨道作周向滑动连接。其中蓄电池组件固定连接在双轴输出直流电机两侧的车体处。

双轴输出直流电机的动力输出轴与减速箱的动力输入端连接，轮轴与减速箱的动力输出端连接，双轴输出直流电机通过减速箱将动力传输到轮轴上，进而带动主驱动轮在环槽轨道中作旋转运动。

在重力及控制元件内部陀螺仪的综合作用下，车体将始终保持水平状态，此时旋转的主驱动轮与环槽轨道将存在很大的滑动摩擦，因此主驱动轮给环槽轨道的摩擦力将会使得中心球壳转动，从而实现全地形球形轮腿式机器人的滚动直行。

其中，主驱动轮外表面应采用具有一定摩擦系数的材料，以增大与所述中心球壳两侧的环槽轨道之间的摩擦，从而确保动力的有效传递。