[发明专利]一种球轮腿复合可对外操作移动机器人

权利要求书

1.一种球轮腿复合可对外操作移动机器人，其特征在于：包括球壳、关节、手爪、能源和控制系统，所述球壳分为左半球(1)和右半球(7)并采用非屏蔽材料制成，所述关节集成驱动器、减速器和编码器，关节2、6、9、13绕X轴方向旋转，关节3、4、5、10、12绕Y轴方向旋转，关节11绕Z轴方向旋转，关节2一端通过滑环和左半球(1)连接，关节2另一端通过连杆与关节3一端连接，关节6一端通过滑环与右半球(7)连接，关节6另一端通过连杆与关节5一端连接，关节3和关节5另一端通过连杆与关节4的同一端连接，关节4另一端通过连杆与关节11一端连接，关节11的另一端通过连杆同时与关节10和关节12的一端连接，关节10另一端通过连杆与关节9一端连接，关节12另一端通过连杆与关节13一端连接，所述关节9-13以及手爪构成一个三分支机械臂，所述手爪分为左手爪14和右手爪8，关节9另一端与手爪8连接，关节13另一端与手爪14连接，两个手爪上均安装有深度摄像头，所述能源和控制系统安装在球壳内表面，并通过滑环与各个关节、手爪和相机连接，该机器人有球形滚动、轮式滚动和腿式爬行3种运动模式。

2.如权利要求1所述的一种球轮腿复合可对外操作移动机器人，其特征在于：所述球形滚动模式下，机器人处于封闭状态，关节9-13以及手爪8和手爪14构成的机械臂充当重摆，通过关节4可改变其短轴方向的角度，关节2和关节6均可作为长轴驱动电机，当其中一个关节出现故障时，球形状态下机器人仍能依靠另一个完好的关节运动。

3.如权利要求1所述的球轮腿复合可对外操作移动机器人，其特征在于：所述轮式滚动模式是依靠关节3和关节5相对旋转将关节4向上提升，由于关节3与关节4之间的连杆以及关节4和关节5之间的连杆等长且为刚性连杆，因此随着关节4提升球壳将被逐渐撑开，通过球壳内壁安装的微型陀螺仪可确定球壳打开是否垂直与地面接触，当球壳打开后机器人可实现左右半轮同步运动或差速运动，同时可使用机械臂进行对外操作任务。

4.如权利要求1所述的一种球轮腿复合可对外操作移动机器人，其特征在于：所述腿式爬行模式是在球壳打开后，机械臂和左右半球配合构成一种4足爬行机器人，可应对坑洼崎岖的野外环境。