[发明专利]一种用于类球体机器人的自供电感知装置

说明书

本申请公开了一种用于类球体机器人的自供电感知方法及装置，属于机器人姿态感知这一技术领域，其设计要点在于：所述的类球体机器人包括：类球体(1)、26个电极组(2)；类球体由18个正八边形面、8个正六边形面以及24个四边形面组合而成；在每个正八边形面、每个正六边形面上均设置有电极组(2)；所述电极组(2)包括：第一外层半圆环电极(2‑1)、第二外层半圆环电极(2‑2)、内层圆环电极(2‑3)。本申请旨在提供一种用于类球体机器人的自供电感知方法及装置，以便于感知类球体机器人的姿态。

技术领域

本申请涉及一种机器人姿态感知领域，更具体地说，尤其涉及一种用于类球体机器人的自供电感知方法及装置。

背景技术

球形运动机器人是一种以球形为外壳的独立运动体，它在运动方式上,以滚动运动为主。由于这种运动方式和外壳的特殊性，使球形机器人与以往我们熟知的轮式或轨道式的机器人有很大的不同。该类机器人在转向时具有独特的优势，比其他运动方式能更灵活地转向：当运动机构发生高空坠落等危险情况时，球形装置可迅速调整运行状态，进行连续工作；在探测过程中，当与障碍物或其他的运动机构发生碰撞时，球形结构具有很强的恢复能力。另外由于球体滚动的阻力相对滑动或轮式装置的运动阻力小很多，所以球形机器人具有运动效率高、能量损耗小的特点。

然而，球性运动机器人也存在缺点：球形机器人在运动过程中，与接触面发生似的点接触，所以它的稳定性较差。在爬坡、越障过程中，受外界干扰后，很难恢复原来的运动轨迹。

另外，球形机器人由于其结构原因，能源装置必须位于球形机器人内部，在其内部空间本身就狭小的情况下，若要保证充足的能源供应，则需提升电池的容量。但这会带来电池的结构占空间过大问题，且重量问题又会带来额外的消耗。在此情况下，若球形机器人的感知系统不需要能源供应，则会大大减轻球形机器人的设计难度。

发明内容

本申请的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于类球体机器人的自供电感知方法及装置。

本申请的技术方案如下：

一种用于类球体机器人的自供电感知装置，所述的类球体机器人包括：类球体(1)、26个电极组(2)；

类球体由18个正八边形面、8个正六边形面以及24个四边形面组合而成；

在每个正八边形面、每个正六边形面上均设置有电极组(2)；

所述电极组(2)包括：第一外层半圆环电极(2-1)、第二外层半圆环电极(2-2)、内层圆环电极(2-3)。

第一种电极的结构包括：顺序设置的金属摩擦电极层Al(3)、空气间隙(4)、摩擦层PTFE(5)、绝缘层PI(6)；其中，金属摩擦电极层Al(3)与类球体连接；当工作时，空气间隙消失，金属摩擦电极层Al与摩擦层PTFE接触；当部工作时，空气间隙出现，两摩擦层分离；

第二种电极的结构包括：顺序设置的金属摩擦电极层Al(3)、空气间隙(4)、棉(7)、绝缘层PI(6)；其中，金属摩擦电极层Al(3)与类球体连接；当工作时，空气间隙消失，金属摩擦电极层Al与棉(7)接触；当部工作时，空气间隙出现，金属摩擦电极层Al与棉(7)分离；

第三种电极采用无特征信号类型的电极；

所述电极组(2)的第一外层半圆环电极(2-1)、内层圆环电极(2-3)、第二外层半圆环电极(2-2)的电极编号采用x,y,z表示：

x表示第一外层半圆环电极(2-1)选择何种电极；y表示内层圆环电极(2-3)选择何种电极，z表示第二外层半圆环电极(2-2)选择何种电极；

1表示选择第一种电极；0表示选择第三种电极；-1表示选择第二种电极；

所述类球体的26个电极组采用下述编号的电极组：