[实用新型]一种球形机器人结构

说明书

本实用新型公开了一种球形机器人结构，包括外球壳、外球壳运转驱动机构，外球壳运转驱动机构固定安装在外球壳内部；外球壳运转驱动机构包括第一矩形架、第二矩形架，第二矩形架设在第一矩形架内侧且两矩形架中心重合的位置；第一矩形架上设置有第一驱动电机、第二驱动电机，第二矩形架上设置有第三驱动电机，第三驱动电机的动力输出端连接有配重盘；第一驱动电机设置在第一矩形架内侧且动力输出端通过第一驱动法兰与外球壳固定连接，第二驱动电机设置在第一矩形架外侧且动力输出端通过第二驱动法兰与第二矩形架固定连接。本实用新型结构简单，可实现沿任意曲率的曲线运动以及任意转向的控制，实现了控制简便，且定位性能和复位性能好。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体地是涉及一种球形机器人结构。

背景技术

球形机器人是近年来出现的一种新型机器人系统，是一种将所有零部件都内置到球壳内的封闭式系统；目前，球形机器人研究重点主要在驱动装置和控制算法两个方面。在驱动装置方面有单轮驱动、小车驱动、万向轮驱动、电机定子反转驱动和配重块驱动等，这些球形机器人采用了不同的驱动方式实现了球体的滚动。但这些设计方案中均未在球壳内部设计一个相对稳定的工作平台，此外，还存在结构复杂、控制麻烦、能耗较大、不适合在路况较差的路面行走等缺点。

发明内容

本实用新型就是针对上述的目前球形机器人存在的结构复杂、控制麻烦等问题，弥补现有技术的不足，提供一种球形机器人结构；本实用新型结构简单，可实现沿任意曲率的曲线运动以及任意转向的控制，实现了控制简便，且定位性能和复位性能好。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

本实用新型一种球形机器人结构，包括外球壳、外球壳运转驱动机构，外球壳运转驱动机构固定安装在外球壳内部；其特征在于：外球壳运转驱动机构包括第一矩形架、第二矩形架，第二矩形架设在第一矩形架内侧且两矩形架中心重合的位置，第二矩形架一侧通过轴铰接于第一矩形架上；第一矩形架上设置有第一驱动电机、第二驱动电机，第二矩形架上设置有第三驱动电机，第三驱动电机的动力输出端连接有配重盘；第一驱动电机设置在第一矩形架内侧且动力输出端通过第一驱动法兰与外球壳固定连接，第二驱动电机设置在第一矩形架外侧且动力输出端通过第二驱动法兰与第二矩形架固定连接，第一矩形架上与安装第一驱动电机相对的外侧铰接有法兰，法兰与外球壳固定连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的外球壳由可对合封闭连接的第一半外球壳、第二半外球壳组成，所述的第一半外球壳、第二半外球壳上分别设置有与第一驱动法兰配合固定连接的第一半外球壳连接孔、与法兰配合固定连接的第二半外球壳连接孔；通过螺钉穿过第一半外球壳连接孔将第一半外球壳与第一驱动法兰固定，通过螺钉穿过第二半外球壳连接孔将第二半外球壳与法兰固定。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述的第一矩形架、第二矩形架均由四块钢板构成，相邻两块钢板之间通过固定角马连接。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述的第一矩形架上外侧安装有电机控制箱、电源箱。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述的第一驱动电机由第一机壳、第一无刷电动机、第一滑动轴承组成，第一无刷电动机设在第一机壳内，第一机壳固定在第一矩形架上，第一滑动轴承设在第一矩形架内，第一无刷电动机的动力输出端穿过第一滑动轴承与第一驱动法兰固定连接；所述的第二驱动电机由第二机壳、第二无刷电动机、第二滑动轴承组成，第二无刷电动机设在第二机壳内，第二机壳固定在第一矩形架上，第二滑动轴承设在第一矩形架内，第二无刷电动机的动力输出端穿过第二滑动轴承与第二驱动法兰固定连接。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述的第二矩形架上设置有用于固定第三驱动电机的固定架，第三驱动电机的动力输出端通过联轴器连接有回转轴组件，回转轴组件连接配重盘。