[发明专利]一种内部旋转式球形机器人

权利要求书

1.一种内部旋转式球形机器人，其特征在于：由球形机壳、涵道风扇、环形齿轮、内部旋转架、驱动电机、小齿轮、电池控制组件组成；该装置利用球形机壳，通过重心调节实现滚动前进，通过涵道风扇的推力调节实现转向与飞行。

2.如权利要求1所述的一种内部旋转式球形机器人，其特征在于：球形机壳包括两个半球形，以两个半球形的分割平面为参考面，参考平面垂直于地面，以垂直于地面同时垂直于参考平面的面为垂直面，对称于垂直面远离参考面一定距离的位置布置两个管道，用于安装涵道风扇，管道内有涵道风扇电机安装支架，半球形内部掏空，在参考面的垂直方向被环形圆柱切出一个环形槽，用于安装环形齿轮。

3.如权利要求1所述的一种内部旋转式球形机器人，其特征在于：环形齿轮为一内啮合齿轮组的外齿轮，环形齿轮的外环与球形机壳切出的环形槽相吻合，环形齿轮内侧为齿，用于与小齿轮啮合。

4.如权利要求1所述的一种内部旋转式球形机器人，其特征在于：内部旋转架主体为两片通过中间轴连接的三叉形结构，三叉的顶端有开孔，用于与驱动电机的轴紧配合，三叉的其中两个叉中间有下延平板，下延平板的底部通过上下两个连接板相连，下延平板以及上下两个连接板形成的空腔用于安放电池控制组件。

5.如权利要求1所述的一种内部旋转式球形机器人，其特征在于：球形机壳的尺寸大小应当满足排水量的大小是重量的两倍以上。

6.如权利要求1所述的一种内部旋转式球形机器人，其特征在于：球形机壳的两个半球形通过胶合或者螺丝连接，在两个半球形的中间安装环形齿轮，环形齿轮中间安装内部旋转架，内部旋转架的顶端分别安装驱动电机，驱动电机的外壳安装小齿轮，小齿轮恰好与环形齿轮内侧的齿啮合，电池控制组件较重，安放于内部旋转架下延平板以及连接板形成的空腔内；四台涵道风扇安装于球形机壳的四个管道内；其余电气接插、换向环等电气设计被忽略。

7.如权利要求1所述的一种内部旋转式球形机器人，其特征在于：需要在陆地运动时，内部旋转架的三个驱动电机同时同速度旋转，由于电池控制组件重量较重，所以三个驱动电机旋转时，内部旋转架相对地面是静止的，电池控制组件始终向下，球形机壳与地面发生相对运动，实现陆地上的滚转；当需要转向时，通过内部三轴陀螺测得姿态，在涵道风扇喷口相下时，一侧涵道风扇输出一个推力实现转向。

8.如权利要求1所述的一种内部旋转式球形机器人，其特征在于：需要在水中运动时，内部旋转架旋转，使得四台涵道风扇有两台侵入水中，此时的装置与设有两台螺旋桨的船等同，通过侵入水中的涵道风扇的推动实现在水中的运动。

9.如权利要求1所述的一种内部旋转式球形机器人，其特征在于：需要在空中运动时，内部旋转架旋转，使得四台涵道风扇垂直于地面，此时的装置与四轴飞行器等同，通过控制四台涵道风扇实现飞行。