[发明专利]头部驱动组件及球形机器人

权利要求书

1.一种头部驱动组件，位于球形机器人的球体内，用于控制所述球形机器人的头部，其特征在于，所述头部驱动组件包括旋转基座、摇杆机构及盾，所述旋转基座安装于所述球体内的主支架上，所述旋转基座上固定有第一转轴，所述摇杆机构一端连接所述第一转轴，另一端连接所述盾，所述旋转基座带动所述摇杆机构及所述盾以所述主支架为旋转中心旋转，并且所述摇杆机构及所述盾以所述第一转轴为支点相对所述主支架摆动，所述盾抵接所述球体的内表面并磁性连接所述头部，所述盾与所述摇杆机构转动连接，所述头部与所述盾相对静止从而使所述头部通过所述盾在所述球体表面自旋转，所述旋转基座包括第一支座、第一主动齿轮及第一从动齿轮，所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮相互啮合，所述第一主动齿轮旋转控制所述第一从动齿轮旋转，所述第一支座固定于所述第一从动齿轮背离所述主支架一侧，并固定所述第一转轴，所述头部驱动组件还包括导向支架，所述导向支架固定连接所述第一支座，所述导向支架设有弧形导轨，并且所述弧形导轨的曲率圆心位于所述球体的球心，所述摇杆机构上设有与所述弧形导轨配合的导向轮，所述导向支架用于限制所述盾与所述球体内表面的间距，所述摇杆机构包括夹紧件、直杆及导向轮固定架，所述夹紧件一端套设于所述第一转轴并与所述第一转轴旋转固定，另一端固定所述直杆，所述导向轮固定架套设于所述直杆远离所述夹紧件的一端，所述导向轮固定架安装所述导向轮，使所述导向轮与所述弧形导轨滚动连接，所述直杆连接所述盾。

2.根据权利要求1所述的头部驱动组件，其特征在于，所述盾包括盾盘、盾转动齿轮及盾驱动齿轮，所述盾盘包括相对设置的第一侧与第二侧，所述第一侧设有磁性装置用于磁性连接所述头部，所述第二侧固定安装所述盾转动齿轮，所述盾驱动齿轮固定安装于所述摇杆机构上并与所述盾转动齿轮啮合，用于驱动所述盾盘转动。

3.根据权利要求2所述的头部驱动组件，其特征在于，所述第一支座包括固定座、位于所述固定座一侧的一对固定架，所述第一支座通过所述固定座固定于所述第一从动齿轮上，所述摇杆机构的所述第一转轴固定于一对所述固定架之间，从而使所述摇杆机构转动连接所述第一支座，所述导向支架通过所述固定架固定于所述第一支座上。

4.根据权利要求3所述的头部驱动组件，其特征在于，所述导向支架还包括第一导轨及与所述第一导轨滑动连接的第一滑块，所述第一滑块与所述导向轮通过第一伸缩件连接，所述第一滑块在所述第一导轨滑动并通过所述第一伸缩件带动所述导向轮在所述弧形导轨滚动。

5.根据权利要求4所述的头部驱动组件，其特征在于，所述导向支架还包括第二支架、第二主动齿轮及齿条，所述第二主动齿轮与所述第一滑块通过所述第二支架连接，所述齿条表面设有与所述第二主动齿轮啮合的齿，所述第二主动齿轮在所述齿条上相对运动，从而通过所述第二支架带动所述第一滑块在所述第一导轨滑动。

6.根据权利要求5所述的头部驱动组件，其特征在于，所述头部驱动组件还包括第二伸缩件，所述第二伸缩件连接所述第一支座与所述直杆，用于辅助控制所述摇杆机构摆动。

7.一种球形机器人，其特征在于，所述球形机器人包括头部、球体及权利要求1至6任意一项所述的头部驱动组件，所述头部驱动组件位于所述球体内，并磁性连接所述头部。