[发明专利]一种自驱动行走机器人及其控制方法

权利要求书

1.一种自驱动行走机器人，其特征在于，

包括：

球形外壳体；

球形内舱，其位于所述球形外壳体内部，且与所述球形外壳体同心布置；

电控系统，其位于所述球形内舱内部，其重心位于所述球形外壳中心；驱动系统，所述驱动系统布置在所述球形外壳体内壁，其重心位于所述球形外壳体中心；

重力偏置系统，所述重力偏置系统包括磁性流动体，所述磁性流动体位于所述球形外壳体内壁和所述球形内舱外壁之间，且能在所述球形壳体内壁和所述球形内舱外壁之间的密封腔体内自由移动；

所述磁性流动体能够在所述驱动系统的作用下，产生垂直方向上的重力向量，该重力向量提供足够的偏置来改变所述自驱动行走机器人的重心，以使所述自驱动行走机器人运动。

2.如权利要求1所述的自驱动行走机器人，其特征在于，所述驱动系统，包括一个以上的电磁铁；在所述电磁铁通电状态下，所述磁性流动体被吸引，形成所述重力向量。

3.如权利要求1所述的自驱动行走机器人，其特征在于，包括支撑结构，所述支撑结构位于所述球形内舱外壁和所述球形外壳体内部之间，以用于将所述球形内舱支撑且固定于所述球形外壳体内部的同心位置。

4.如权利要求3所述的自驱动行走机器人，其特征在于，所述支撑结构包括接线管，所述接线管用于将所述电控系统的信号线路引至所述驱动系统。

5.如权利要求1所述的自驱动行走机器人，其特征在于，还包括指令接受模块，所述指令接受模块与所述电控系统相耦合，所述指令接受模块接收来自所述机器人外部的指令信号，并且将该指令信号发送到所述电控系统，所述电控系统执行所述指令信号，作为加载到所述驱动系统的命令来操控所述自驱动行走机器人。

6.一种控制如权利要求1-5任一所述的自驱动行走机器人的行走的方法，所述方法由用户端的一个或多个处理器执行，其特征在于，所述方法包括：

初始化；

读取所述机器人的姿态信息；

计算所述机器人的姿态数据；

确认位于机器人下方的驱动系统的位置；

获取方向指令；

根据相邻两次的姿态信息计算瞬时速度方向；

耦合所述速度方向与所述方向指令，得到控制量；

判断此时需要激活控制的驱动系统；

激活该驱动系统进行控制。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述驱动系统包括一个以上的电磁铁。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述确认位于机器人下方的驱动系统的位置，包括：根据所述机器人所在坐标系的Y轴、X轴的旋转角度判断所述机器人正下方的电磁铁；以及根据所述机器人所在坐标系Z轴的旋转角度更新机器人正下方的电磁铁和相邻电磁铁的位置关系。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述坐标系为地球绝对坐标系或者所述机器人所在局部地图的相对坐标系。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，获取方向指令包括：判断用户端指令是否更新，如果是获得用户方向指令；如果否，则使用原始方向指令。