球形移动机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种球形移动机器人，包括：环形支架；两个半球壳体，分设于环形支架两端并可被驱动相对环形支架转动；成像组件，设于环形支架并位于两半球壳体之间，用于在机器人行走过程中沿机器人行进方向获取机器人前方的图像。通过将两个半球壳体设置成可转动安装在环形支架两端，成像组件安装于环形支架并从两个半球壳体之间露出。两个半球壳体可被驱动转动，从而实现球形行走，该行走运动以滚动为主，可灵活地转向，迅速调整运行状态，具有良好的动态和静态平衡性，运动方向可控性好。成像组件安装于两个半球壳体之间，可以在机器人行走过程中获取机器人前方的图像，拍摄视野良好，可实现大范围的图像监测。可实现大范围的图像监测。可实现大范围的图像监测。

【技术实现步骤摘要】
球形移动机器人


[0001]本专利技术属于机器人领域，特别是一种球形移动机器人。

技术介绍

[0002]现有的移动机器人，大致分为以下几种类型：轮式机器人，仿生机器人(具有双足、四足、八足等多种型号)，及其他特殊类型。轮式机器人多为小车结构，其他特殊类型有履带、拜纳姆轮、仿生爬行等。
[0003]其中，轮式机器人较为常见，多为小车结构，地形限制明显，适用于平坦地面。双足仿生机器人平衡调整难度大，多足仿生机器人步态调整困难。以上的移动机器人由于各种不足，在探索特殊环境，如沙丘、雪地、冰缝等时，存在越障和行进困难的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于改善现有技术的缺点，提供一种可适应多种地形行走，适用范围广的球形移动机器人。
[0005]其技术方案如下：
[0006]一种球形移动机器人，包括：环形支架；两个半球壳体，分设于环形支架两端并可被驱动相对环形支架转动；成像组件，设于环形支架并位于两半球壳体之间，用于在机器人行走过程中沿机器人行进方向获取机器人前方的图像。
[0007]在其中一个实施例中，所述环形支架上固定有安装轴，所述安装轴位于半球壳体顶点与球心连线的直线上，所述半球壳体的顶部开设有轴承安装孔，其内固定有轴承，所述轴承套在所述安装轴的末端。
[0008]在其中一个实施例中，所述半球壳体包括锥台球壳和球面端盖，所述球面端盖与锥台球壳较小的一端相接，球面端盖开设有所述轴承安装孔。
[0009]在其中一个实施例中，所述球形移动机器人还包括驱动装置，所述驱动装置包括电机和齿轮，所述电机固定于所述环形支架，所述齿轮套接在电机的输出轴上；所述锥台球壳设有环形内齿，所述齿轮与环形内齿啮合。
[0010]在其中一个实施例中，所述驱动装置还包括环形齿圈，所述锥台球壳较小的一端向内延伸形成一安装台，所述环形齿圈固定于所述安装台上，环形齿圈的内齿构成所述环形内齿。
[0011]在其中一个实施例中，所述安装台上均匀地分布有多个第一定位块，所述球面端盖面向锥台球壳的一侧设有多个与第一定位块一一对应的第二定位块，所述环形齿圈外周开设有多个定位槽，所述第一定位块和第二定位块沿环形齿圈轴线方向卡置于所述定位槽内
[0012]在其中一个实施例中，所述安装台开设有螺钉孔，所述环形齿圈开设有贯通两端的避让孔，所述球面端盖内侧开设有螺纹孔，以借助螺钉穿过螺钉孔、避让孔连接于螺纹孔将锥台球壳与环形齿圈和球面端盖固定，其中，所述螺纹孔为盲孔。
[0013]在其中一个实施例中，所述球形移动机器人还包括控制模块、通信模块和电源模块，所述控制模块、通信模块和电源模块均固定于环形支架，所述电机、成像组件和通信模块均电连接于所述控制模块，所述电源模块为控制模块、电机、成像组件和通信模块供电。
[0014]在其中一个实施例中，所述成像组件包括摄像头，所述环形支架在两半球壳体之间的位置开设有摄像头安装孔，所述摄像头嵌设在所述摄像头安装孔内。
[0015]在其中一个实施例中，所述球形移动机器人还包括与控制模块电连接的陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器用于获取球形移动机器人的姿态信息以供控制模块调整摄像头的位置。
[0016]本专利技术所提供的技术方案具有以下的优点及效果：所述球形移动机器人中，通过将两个半球壳体设置成可转动安装在环形支架两端，成像组件安装于环形支架并从两个半球壳体之间露出。两个半球壳体可被驱动转动，从而实现球形行走，该行走运动以滚动为主，相比于其他行走形式的方案，可更灵活地转向，迅速调整运行状态，具有良好的动态和静态平衡性，运动方向可控性好。成像组件安装于两个半球壳体之间，可以在机器人行走过程中获取机器人前方的图像，拍摄视野良好，可实现大范围的图像监测。
附图说明
[0017]此处的附图，示出了本专利技术所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本专利技术的技术方案、原理及效果。
[0018]除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。
[0019]图1是本专利技术一种实施例提供的球形移动机器人的立体结构示意图；
[0020]图2是本专利技术一种实施例提供的环形支架的立体结构示意图；
[0021]图3是本专利技术一种实施例提供的半球壳体的立体结构示意图；
[0022]图4是本专利技术一种实施例提供的球形移动机器人的分解图；
[0023]图5是本专利技术图4所示球形移动机器人中球面端盖的立体结构示意图；
[0024]图6是本专利技术一种实施例提供的球形移动机器人去掉锥台球壳的结构示意图；
[0025]图7是本专利技术一种实施例提供的中控支架的结构示意图；
[0026]图8是本专利技术一种实施例提供的驱动装置的结构示意图；
[0027]附图标记说明：
[0028]10、环形支架；11、圆环主体；111、摄像头安装孔；12、安装轴；13、配重架；131、配重块；132、电机安装孔；14、安装位；
[0029]20、半球壳体；21、锥台球壳；211、环形内齿；212、安装台；213、第一定位块；214、螺钉孔；22、球面端盖；221、轴承安装孔；222、螺纹孔；223、第二定位块；23、轴承；
[0030]30、摄像头；
[0031]40、驱动装置；41、电机；42齿轮；43、环形齿圈；431、内齿；432、定位槽；44、支撑块；45、连接板；
[0032]50、控制模块；
[0033]60、通信模块；
[0034]70、电源模块；
[0035]80、陀螺仪传感器；
[0036]100、球形移动机器人
具体实施方式
[0037]为了便于理解本专利技术，下面将参照说明书附图对本专利技术的具体实施例进行更详细的描述。
[0038]除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属
的技术人员通常理解的含义相同。在结合本专利技术的技术方案以现实的场景的情况下，本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本专利技术的技术方案的目的相对应的含义。
[0039]除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二
…”
仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。
[0040]除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0041]需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球形移动机器人，其特征在于，包括：环形支架；两个半球壳体，分设于环形支架两端并可被驱动相对环形支架转动；成像组件，设于环形支架上并位于两半球壳体之间，用于在机器人行走过程中沿机器人行进方向获取机器人前方的图像。2.如权利要求1所述的球形移动机器人，其特征在于，所述环形支架上固定有安装轴，所述安装轴位于半球壳体的顶点与球心连线的直线上，所述半球壳体的顶部开设有轴承安装孔，其内固定有轴承，所述轴承套在所述安装轴的末端。3.如权利要求2所述的球形移动机器人，其特征在于，所述半球壳体包括锥台球壳和球面端盖，所述球面端盖与锥台球壳较小的一端相接，球面端盖开设有所述轴承安装孔。4.如权利要求3所述的球形移动机器人，其特征在于，所述球形移动机器人还包括驱动装置，所述驱动装置包括电机和齿轮，所述电机固定于所述环形支架，所述齿轮套接在电机的输出轴上；所述锥台球壳设有环形内齿，所述齿轮与环形内齿啮合。5.如权利要求4所述的球形移动机器人，其特征在于，所述驱动装置还包括环形齿圈，所述锥台球壳较小的一端向内延伸形成一安装台，所述环形齿圈固定于所述安装台上，环形齿圈的内齿构成所述环形内齿。6.如权利要求5所述的球形移动机器人，其特征在于，所述安装台上均匀地...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫伟强，刘娜，尹新彦，何明昊，
申请(专利权)人：北京理工大学珠海学院，
类型：发明
国别省市：