[发明专利]一种球形足式两用机器人

说明书

本发明公开了一种球形足式两用机器人，包括球形壳体、球形电机、骨架板、驱动电机以及多自由度支撑腿，所述球形壳体包括半球形的上半壳体和与所述上半壳体组合形成球状的半球形下半壳体，所述下半壳体包括多块可分离出去的子壳体，多块所述子壳体沿所述下半壳体的圆周向方向均匀间隔设置，所述球形电机通过所述骨架板安装于所述球形壳体的球心位置，所述驱动电机固设于所述骨架板上，每块所述子壳体分别通过所述多自由度支撑腿与所述驱动电机连接。本发明的有益效果在于：能够快速通过障碍，还可以在原地具有更好的调整姿态角度，从而能更好的适用在任何复杂环境下的应用场景适用。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种球形足式两用机器人。

背景技术

球形足式机器人是指一类驱动方式(偏心力矩驱动、角动量守恒驱动)位于球壳(或球体)内部，通过内驱动方式实现球体运动的机器人，来实现全向滚动能力。简单的说是通过修改内部重心位置，来进行滚动。球形足式机器人优势：可将所有部件包含在球体内，能实现一定密封性，在球体的保护下，不易受外的环境因素的影响导致失效。

目前球形足式机器人因只有滚动行走方式和通过修改内部重心驱动方式，所以无法在不平路面上运动运动，也无法越障碍，在斜坡、楼梯等障碍或凹凸不平路面的场地无法得到很好应用。由此可见，现有的球形足式机器人具有如下缺点：

1、运动稳定性不高，只能在平面的路面上行走，在凹凸路面上无法行走；

2、无越障碍、爬坡能力(斜坡、楼梯等)；

3、无法实现原地稳定姿态角度调节；

4、在高速运动下，但遇到一点不平路面会导致内部钟摆驱动系统混乱。

发明内容

本发明公开了一种球形足式两用机器人，其可以有效解决背景技术中涉及的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种球形足式两用机器人，包括球形壳体、球形电机、骨架板、驱动电机以及多自由度支撑腿，所述球形壳体包括半球形的上半壳体和与所述上半壳体组合形成球状的半球形下半壳体，所述下半壳体包括多块可分离出去的子壳体，多块所述子壳体沿所述下半壳体的圆周向方向均匀间隔设置，所述球形电机通过所述骨架板安装于所述球形壳体的球心位置，所述驱动电机固设于所述骨架板上，每块所述子壳体分别通过所述多自由度支撑腿与所述驱动电机连接。

作为本发明的一种优选改进，所述子壳体数量为四块。

作为本发明的一种优选改进，所述骨架板呈椭圆形，且与所述上半壳体与所述下半壳体交接的平面重叠安装。

作为本发明的一种优选改进，所述球形电机包括球形电机壳和设置于所述球形电机壳内的转子，所述球形电机壳与所述骨架板固定，所述转子的重心大于该球形足式两用机器人的重量。

作为本发明的一种优选改进，所述多自由度支撑腿具有三个自由度。

作为本发明的一种优选改进，所述驱动电机和所述多自由度支撑腿的数量与所述子壳体的数量一致。

本发明的有益效果如下：通过在球形足式机器人上设置可伸出的子壳体作为支撑腿的形式进行控制，在碰到障碍(凹凸不平路面、斜坡、楼梯)时，若球形形态无法通过，则变形伸出支撑腿进行移动，能够快速通过障碍，还可以在原地具有更好的调整姿态角度，从而能更好的适用在任何复杂环境下的应用场景适用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明球形足式两用机器人的整体结构示意图；