[发明专利]一种具有自平衡结构的机器人装置

说明书

本发明公开了一种具有自平衡结构的机器人装置，包括底板、支撑架、球形电机、躯干、手臂和夹持臂，所述支撑架安装于底板的上端中心处，所述躯干、手臂和夹持臂之间均通过球形电机连接，所述底板的内部为空心结构且活动内嵌有配重块。本发明通过设置球形电机连接各组件，使机器人可任意角度调整倾斜姿态以方便机器人做各种传感器及机械臂的互动，通过设置导电块、弹簧、磁铁以及配重块，当机器人失去平衡向某一方向倾斜时，与之对应的的滑轮受到较大压力，压缩弹簧的同时使导电块通电，使其对应位置磁铁对配重块产生排斥力，使其运动到与机器人倾斜方向相反的位置，使机器人重心移至中心处，从而使机器人保持平衡。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种具有自平衡结构的机器人装置。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，由于机器人所处的工作环境复杂，因此对机器人的平衡结构要求就更加严格，传统机器人在平衡控制方面需要依靠多种类型的传感器，比如加速度、角速度传感器以及陀螺仪等等，还需要通过内部软件分析数据，再作出平衡控制，此种方式虽然也能控制其平衡，但同时也具有结构复杂，操作麻烦，维修繁琐，造价高昂等缺点，所以需要针对性的改进设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自平衡结构的机器人装置投入使用，以解决上述背景技术中提出的传统机器人平衡控制较为复杂且操作与维修较为繁琐的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有自平衡结构的机器人装置，包括底板、支撑架、球形电机、躯干、手臂和夹持臂，所述支撑架安装于底板的上端中心处，所述支撑架、躯干、手臂和夹持臂之间均通过球形电机连接，所述底板的底端安装有限位框，且限位框的内部限位安装有导电块，所述导电块与限位框之间通过弹簧固定连接，所述导电块的底端安装有滑轮，所述底板的底端中心处安装有驱动电机，所述底板的内部设置有磁铁，所述磁铁、导电块以及外部电源之间为电性连接，所述底板的内部为空心结构且活动内嵌有配重块。

优选的，所述底板设置为八边形，所述磁铁设置有八组，八组所述磁铁一一对应安装在底板的侧面，所述滑轮设置有四组，单组所述滑轮对应其中两组所述磁铁。

优选的，所述底板与支撑架之间安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出轴与支撑架固定连接。

优选的，所述电动伸缩杆的外部设置为矩形，所述支撑架的内壁与电动伸缩杆的外侧相贴合。

优选的，所述躯干的底端装配有温感模块，所述支撑架的顶端内部安装有风扇，所述支撑架的顶端右侧设置有控制器，所述温感模块、风扇和控制器之间为电性连接。

优选的，所述温感模块、风扇与球形电机的设置组数相适配且均通过控制器操控。

优选的，所述躯干的前后侧均安装有按钮，所述躯干的前后侧中心处均安装有气囊，所述气囊、按钮以及充气装置之间均为电性连接。

优选的，所述躯干的内部通过拉绳安装有阻尼块，所述阻尼块悬空在躯干的内部。

本发明的技术效果和优点：

(1)、本发明通过设置球形电机连接各组件，使机器人可任意角度调整倾斜姿态以方便机器人做各种传感器及机械臂的互动，通过设置导电块、弹簧、磁铁以及配重块，当机器人失去平衡向某一方向倾斜时，与之对应的的滑轮收到较大压力，压缩弹簧的同时使导电块通电，使其对应位置磁铁对配重块产生排斥力，使其运动到与机器人倾斜方向相反的位置，使机器人重心移至中心处，从而使机器人保持平衡；