【技术实现步骤摘要】
本技术涉及机器人，尤其涉及一种变结构的球形机器人。
技术介绍
1、可变形球形机器人是球形滚动与展开越障的一体化移动机器人，相对于其他智能化的越障机器人，如腿式，轮式，履带式机器人，球形机器人在环境适应能力、运动效率和运动连续性等方面都存在许多优势。但一般的球形机器人仍存在很多问题：对于一些可变形球形机器人，球壳的展开方式为了获得更大的自由度及灵活性，多采用舵机驱动展开球壳，这种驱动方式导致控制难度增加、响应不及时、无用姿态过多，如果使用电机加连杆机构虽然控制难度低，响应及时、姿态可解，但是无法线性开合，无法准确控制其展开角度；此外，一般变结构球形机器人的驱动存在传动不稳定、效率低、力矩小的问题。
技术实现思路
1、基于上述问题，本技术提供了一种变结构的球形机器人。
2、一种变结构的球形机器人，包括：伸展外壳、端部球壳、中环固定架以及设置在伸展外壳与端部球壳所构成腔室内部的左半变形机构、右半变形机构，左半变形机构与右半变形机构对称设置且通过驱动组件驱动；
3、左半变形机构包括阶梯传动轴、第一舵机、圆锥齿轮、锥齿轮盘、外轮盘，第一舵机设置在阶梯传动轴的侧壁外且连接有舵机法兰，圆锥齿轮连接在舵机法兰上并与锥齿轮盘啮合，锥齿轮盘的外侧连接有长连杆，外轮盘套设在阶梯传动轴上且位于锥齿轮盘的外侧，外轮盘上固定有短连杆，长连杆与短连杆的端部均连接在伸展外壳内壁上。
4、进一步地，上述中环固定架呈圆盘状，其中心轴与环壁之间设有多个隔板，多个隔板之间构成驱动安装腔
5、进一步地，上述驱动组件包括蜗轮蜗杆电机及与蜗轮蜗杆电机传动的同步带，蜗轮蜗杆电机设置在电机安装座内部，电机安装座固定在驱动安装腔内部。
6、进一步地，上述阶梯传动轴上套设有带轮，带轮与同步带齿连接。
7、进一步地，上述阶梯传动轴上设有花键，第一舵机通过舵机固定架固定在花键上。
8、进一步地，上述阶梯传动轴的内侧套设有滑环，滑环上开设有可供导线穿过的通孔。
9、进一步地，上述阶梯传动轴上转动设置有球壳支撑架，球壳支撑架的外端部连接在中环固定架上。
10、进一步地，上述尾翼安装腔安装有尾翼组件，尾翼组件包括尾翼舵机、尾翼外壳与折叠连杆，尾翼舵机通过主动轮与尾翼外壳上的尾翼固定轮传动设置，尾翼外壳的尾翼绕座转动连接在中环固定架上，尾翼外壳的凹侧设有折叠连杆与矮身舵机。
11、本技术具有以下有益效果：
12、(1)本技术球形机器人的伸展外壳采用齿轮和同步带驱动，提高了输出效率和传动稳定性，同时齿轮传动可以更加精确地控制舵机的旋转角度，进而精确控制左右两侧伸展外壳的张开比，降低使用过程中的控制难度。
13、(2)本技术球形机器人的驱动部分采用同步带进行传动，其传动的效率更高、更加平稳，同时电机的位置可以向后向下放，使球形机器人整体的重心靠下，运行更加平稳。
14、(3)本技术球形机器人使用一根阶梯轴就可以固定带轮、锥齿轮盘、外轮盘等多个部件，使结构更加紧凑，方便安装。
15、(4)本技术球形机器人在阶梯传动轴上设置了滑环，通过滑环可以有效地防止舵机的导线与阶梯传动轴发生缠绕。
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1.一种变结构的球形机器人，其特征在于，包括：伸展外壳(10)、端部球壳(20)、中环固定架(30)以及设置在伸展外壳(10)与端部球壳(20)所构成腔室内部的左半变形机构(40)、右半变形机构(50)，所述左半变形机构(40)与右半变形机构(50)对称设置且通过驱动组件(60)驱动；
2.根据权利要求1所述的变结构的球形机器人，其特征在于：所述中环固定架(30)呈圆盘状，其中心轴(301)与环壁之间设有多个隔板(302)，多个隔板(302)之间构成驱动安装腔(303)与尾翼安装腔(304)。
3.根据权利要求2所述的变结构的球形机器人，其特征在于：所述驱动组件(60)包括蜗轮蜗杆电机(601)及与所述蜗轮蜗杆电机(601)传动的同步带(602)，所述蜗轮蜗杆电机(601)设置在电机安装座(603)内部，所述电机安装座(603)固定在所述驱动安装腔(303)内部。
4.根据权利要求3所述的变结构的球形机器人，其特征在于：所述阶梯传动轴(401)上套设有带轮(402)，所述带轮(402)与所述同步带(602)齿连接。
5.根据权利要求
6.根据权利要求1所述的变结构的球形机器人，其特征在于：所述阶梯传动轴(401)的内侧套设有滑环(406)，所述滑环(406)上开设有可供导线穿过的通孔。
7.根据权利要求1所述的变结构的球形机器人，其特征在于：所述阶梯传动轴(401)上转动设置有球壳支撑架(411)，所述球壳支撑架(411)的外端部连接在所述中环固定架(30)上。
8.根据权利要求2所述的变结构的球形机器人，其特征在于：所述尾翼安装腔(304)安装有尾翼组件(70)，所述尾翼组件(70)包括尾翼舵机(701)、尾翼外壳(703)与折叠连杆(705)，所述尾翼舵机(701)通过主动轮(702)与尾翼外壳(703)上的尾翼固定轮(704)传动设置，所述尾翼外壳(703)的尾翼绕座(706)转动连接在中环固定架(30)上，所述尾翼外壳(703)的凹侧设有折叠连杆(705)与矮身舵机(707)。
...【技术特征摘要】
1.一种变结构的球形机器人，其特征在于，包括：伸展外壳(10)、端部球壳(20)、中环固定架(30)以及设置在伸展外壳(10)与端部球壳(20)所构成腔室内部的左半变形机构(40)、右半变形机构(50)，所述左半变形机构(40)与右半变形机构(50)对称设置且通过驱动组件(60)驱动；
2.根据权利要求1所述的变结构的球形机器人，其特征在于：所述中环固定架(30)呈圆盘状，其中心轴(301)与环壁之间设有多个隔板(302)，多个隔板(302)之间构成驱动安装腔(303)与尾翼安装腔(304)。
3.根据权利要求2所述的变结构的球形机器人，其特征在于：所述驱动组件(60)包括蜗轮蜗杆电机(601)及与所述蜗轮蜗杆电机(601)传动的同步带(602)，所述蜗轮蜗杆电机(601)设置在电机安装座(603)内部，所述电机安装座(603)固定在所述驱动安装腔(303)内部。
4.根据权利要求3所述的变结构的球形机器人，其特征在于：所述阶梯传动轴(401)上套设有带轮(402)，所述带轮(402)与所述同步带(602)齿连接。
【专利技术属性】
技术研发人员：吴迅，杨瑞林，王启官，代茂琳，陆春妹，卢昱舟，孔祥宇，霍建文，张立红，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：新型
国别省市：
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