[发明专利]麦克纳姆轮驱动式球形移动机器人

权利要求书

1.一种麦克纳姆轮驱动式球形移动机器人,包括一个刚性的球壳（3）、4根支撑杆（2）、一个内置固定机架（4）、两个麦克纳姆轮及内部的轮毂电机（5-1,5-2）；一个主控制器（6）和一个电源（1）。

2.其特征在于：所述球壳（3）由左右两半球的外壳装配而成，该两个半球形外壳是在内部所有部件安装完成之后再进行最后的装配的，而球体内部的所有部件都安装在所述内置固定机架（4）上,所述两个麦克纳姆轮（5-1,5-2）分别安装在内置固定机架（4）的上下两端对称布置，其中麦克纳姆轮(5-1)和麦克纳姆轮(5-2)的正运动方向符合垂直正交的关系——即两轮轴线互相垂直；所述主控制器（6）和电源（1）分别安装在内置固定机架（4）两侧的A面和B面的下部；四根支撑杆（2）的一端分别与固定机架（4）的A、B、C、D面的几何中心通过螺纹连接对称分布在同一平面上，支撑杆（2）的另外一端顶住球壳（3）内壁，通过支撑杆（2）与球壳（3）内壁表面之间的相互挤压来约束支撑杆（2）。

3.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮驱动式球形移动机器人，其特征在于：所述4根支撑杆（2）是在商用的气弹簧的基础上改进而来，商用气弹簧由缸筒、活塞、密封件和外部连接件组成，在受力时它运动平稳，能起阻尼缓冲作用，能够减少球体在运动过程中固定机架（4）和球壳（3）表面之间的冲击，起到缓震作用；将气弹簧的外部连接件一端改进为螺纹的接口和固定机架（4）连接，另外一端改进为球形的突起，与球壳（3）内壁接触时增加表面接触力。

4.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮驱动式球形移动机器人，其特征在于：麦克纳姆轮（5-1，5-2）的内部是一个轮毂电机，轮毂电机将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，无须多余的外部机械结构，而轮毂外面的轮面是麦克纳姆轮式的结构，这种将麦克纳姆轮和电机结合在一起的轮毂电机技术简化了球体内部的机械结构，装配球体变得更加的简单。

5.根据权利要求1所述的麦克纳姆轮驱动式球形移动机器人，其特征在于：给整个系统提供能源的电源（1）是一个大容量的电池，该电源（1）使用一个无线充电模块作为它的充电装置，无线充电的接收端紧贴在电池的外表面，给电池充电时只需将发送端和接收端贴合即可给电池充电，省去了更换电池的麻烦。