[发明专利]一种球形机器人

权利要求书

1.一种球形机器人，包括球形外壳(1)以及在球形外壳(1)内部的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括：

骨架，与球形外壳(1)活动连接；

配重(2)，在球形外壳(1)内具有至少三个方向的线性平移自由度并能移动至球形外壳(1)的中心，各所述线性平移自由度并不全部在同一平面上；

安装在骨架上的配重驱动件，配重驱动件的输出端驱动配重(2)在上述的方向上线性平移；

以及作为配重(2)的电池和电路控制板，电池为配重驱动件和电路控制板供电，电路控制板信号连接配重驱动件。

2.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于：配重驱动件驱动配重(2)沿线性方向的平移，使得配重(2)偏离球形外壳(1)的中心主轴并与主轴产生夹角，由此产生的偏心力矩使机器人滚动和转向。

3.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于：所述驱动装置包括设置在球形外壳(1)上或者骨架上的惯性测量单元，所述惯性测量单元信号连接电路控制板并由电池供电。

4.根据权利要求3所述的球形机器人，其特征在于：所述惯性测量单元包括若干传感器。

5.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于：所述配重驱动件与骨架的重心大致位于球形外壳(1)的中心位置。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的球形机器人，其特征在于：所述配重驱动件包括至少三组直线驱动部件，每组直线驱动部件对应驱动配重(2)在一个方向的线性平移，每组直线驱动部件包括输出方向相互平行的两台直线步进电机，每组直线驱动部件的两台直线步进电机对向安装或背向安装。

7.根据权利要求6所述的球形机器人，其特征在于：每组直线驱动部件的两台直线步进电机以球形外壳(1)的中心呈中心对称分布。

8.根据权利要求7所述的球形机器人，其特征在于：所述配重驱动件通过连接并驱动所述的骨架来驱动配重(2)。

9.根据权利要求8所述的球形机器人，其特征在于：所述骨架至少包括由外至内设置的第一轴框架(3)、第二轴框架(4)和第三轴框架(5)，第一轴框架(3)与第二轴框架(4)、第二轴框架(4)与第三轴框架(5)、第一轴框架(3)与第三轴框架(5)通过不同组的直线驱动部件连接，配重(2)与第三轴框架(5)固定连接。

10.根据权利要求9所述的球形机器人，其特征在于：每一轴框架上均设有滑轨(6)，对应直线驱动部件的输出端与对应的滑轨(6)滑动连接从而驱动相应轴框架的线性平移。