[实用新型]一种复合运动机械球

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械球，尤其涉及一种复合运动机械球，属于机器人技术领域。

背景技术

移动机器人根据移动机构的不同可分为轮式、腿足式、履带式及复合式。轮式结构机器人如美国的“勇气号”火星车、MobileRobots Inc开发的全方位轮式清扫机器人Seekur、我国著名的“玉兔号”月球车等，轮式移动机器人能够在良好路面上迅速、平稳的运动，但在越障能力上略显不足，难以穿越沟壑或台阶等恶劣地形。

腿式结构机器人如日本东京工业大学TITAN机器人系列第八代TITAN-Ⅷ、华中科技大学自主研发的“4+2”足式步行机器人等，腿足式机器人的越障能力好，但行进速度低缓，效率低下，结构不紧凑。

履带式结构机器人适应地形能力强，如美国军用地面移动机器人“魔爪”及其升级版“剑”、我国自行生产的“灵蜥一B”型排爆机器人等。虽然履带式移动机器人的地形适应能力优于轮式和腿式，但也同时存在着重量大、能耗大的缺陷，不利于大范围的推广应用。

复合式机构机器人可以弥补单一行走机构的部分弱点，但也无可避免的会遭遇倾翻、机构裸露等问题。因此，开发以滚动方式行走的球形或类球形的新型机器人，已成为目前移动机器人研究领域的热点问题之一。现有球形机器人较成熟的驱动方式的主要有两种，一种是驱动单元直接驱动球壳产生摩擦力让球体滚动，另一种是通过改变球体重心位置让球体滚动，但无论是哪种驱动方式的机器人，它们在外形上几乎都是采用整体的球形或类球形外壳，而且运动方式较为单一，从而在一定程度上限制了复合式机器人的发展。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种复合运动机械球。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种复合运动机械球，由上半球、下半球和控制机构组成；上半球和下半球上下对称；上半球包括半球型的上壳体以及设置于上壳体内部的爪臂；上壳体沿圆心处张开均分为六瓣；爪臂为六个，六个爪臂的上部均通过角件与六瓣上壳体一一固定；

爪臂从上向下依次分为第三关节、第二关节、第一关节；第三关节、第二关节、第一关节上分别对应安装有三号舵机、二号舵机、一号舵机；

爪臂的下端分别通过一号舵机与支撑板的六个边角相铰接；支撑板由上支撑板和中间支撑板组成，一号舵机通过螺钉紧固设置于上支撑板和中间支撑板之间；上半球和下半球的中间支撑板通过螺栓紧固相接，组装后的机械球整体上为球型；

控制机构由控制主板、降压芯片和电源装置以及无线信号接收器组成；电源装置通过数据线分别与控制主板、降压芯片、无线信号接收器相连接；降压芯片的输出端与控制主板的输入端相连接，控制主板用于控制输出各舵机的运行状态；无线信号接收器的输出端通过数据线与控制主板相连接、输入端通过无线信号与无线遥控模块相连接。

控制主板和降压芯片均固定设置于上半球和下半球的中间支撑板之间。

电源装置以及无线信号接收器均固定设置于上半球或下半球的上支撑板和中间支撑板之间。

本实用新型具备爬行和滚动两种运动方式，且两种运动方式可自由切换不会出现机构倾翻等问题；滚动式移动方式运动速度快，爬行移动方式越障能力强，对恶劣地形的适应能力较强；体积小、重量轻、结构及运行稳定、节省能耗、方便运输，适合于广泛的推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的纵截面结构示意图。

图2为本实用新型的横截面结构示意图。

图3为本实用新型的整体内部结构示意图。

图4为图3的剖面结构示意图。

图5为爪臂的整体结构示意图。

图6为支撑板的整体结构示意图。

图7为本实用新型的外部形态示意图。

图8为本实用新型的电路控制原理图。

图中：1、上壳体；2、爪臂；3、上支撑板；4、中间支撑板；5、角件；6、第三关节；7、第二关节；8、第一关节；9、一号舵机；10、二号舵机；11、三号舵机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。