[发明专利]一种可变球形机器人

摘要

本发明提出一种可变球形机器人，属于机器人的技术领域。本发明提出的机器人包括上下两层结构，上下两层结构的外壳均为半球壳体，壳体弧面对应位置上均有通孔，下层结构包括伸缩机构和对称圆周式下层足机构，上层结构包括上层固定平台和对称圆周式上层足机构。伸缩机构的下层机架通过中心的电机轴连接齿轮A，齿轮A圆周上与6个齿轮B啮合，每个齿轮B连接一对螺旋线单臂，每对螺旋线单臂连接一组下层足单体机构，每组下层足单体机构连接一块下层外壳。齿轮B的旋转带动单臂伸缩，实现机器人球形外形的转换。本发明的机器人具有可变形、扩展性强的特性，机器人可以通过伸缩机构实现伸展和缩回的形状变形，同时配合球形弧面外壳实现球形的变形。

主权项

一种可变球形机器人，其特征在于，所述的机器人包括上下两层结构，上下两层结构的外壳均为半球壳体；下层结构包括伸缩机构和对称圆周式下层足机构；上层结构包括上层固定平台和对称圆周式上层足机构；上下两层结构的外壳的获取方法是：首先，选取正球壳，以过球心的任意直线为轴线截取一圆；然后，以轴线为中心，将正球壳沿轴向均分为6等分；最后，以垂直于轴线且过球心的平面，将球壳分割为上下半球，共得到上下两层结构的各6块外壳；外壳为ABS材料；伸缩机构包括下层机架、下层机面、螺旋线单臂、齿轮A和齿轮B；下层机架结构是：一个平面圆板的上表面对称圆周分布6个圆柱，在圆柱底面中心的轴向上贯穿有通孔，平面圆板上还开有中心电机的固定孔；下层机面为一平面圆板，圆周上均布6个螺纹孔，下层机面的下表面与下层机架的上表面相对；下层机面下表面的圆板中心处固定中心电机，中心电机通过下层机架的固定孔，利用花键与位于下层机架的平面圆板的下表面中心处的齿轮A相连接；齿轮A分别与6个齿轮B相啮合形成齿轮组，6个齿轮B呈对称圆周分布在下层机架的下表面；每个齿轮B通过下层机架的圆柱通孔，利用固定轴固连一对螺旋线式单臂，其中一个螺旋线式单臂的起始端位于下层机架平面圆板的下表面，且位于齿轮B和下层机架平面圆板之间，另外一个螺旋线式单臂的起始端位于下层机面的上表面；每对螺旋线式单臂的放置形式和位置上下相对应，且上下螺旋线式单臂之间固定有支撑柱，支撑柱用于固连和支撑两个螺旋线式单臂；对称圆周式下层足机构包括6组下层足单体结构，每对螺旋线式单臂的末端都固定有一组下层足单体结构；每组下层足单体结构包括三个电机、下层足、L型支架、U型支架、电机固定架和下层外壳；电机固定架用于固定第一电机和第二电机，L型支架用于固定第三电机；第一电机的轴贯通上下螺旋线式单臂末端的同心孔，第二电机的轴和第一电机的轴相互垂直；L型支架的一端固定第三电机，另一端固定下层足；第二电机的轴和第三电机的轴分别贯穿U型支架一端的同心孔，第二电机的轴和第三电机的轴相互平行；每块下层外壳与一组下层足单体结构固连；齿轮B的旋转带动与齿轮B固连的螺旋线式单臂旋转，使得平面内螺旋线式单臂收缩闭合或张开；当螺旋线式单臂收缩闭合时，6块下层外壳组合成半球形；上层固定平台包括上层固定板、6个电机固定架和6个电机；在上层固定板上对称圆周分布6个电机固定架，每个电机固定架固定有一个电机；对称圆周式上层足机构包括6组上层足单体结构，上层固定平台上的每个电机连接一组上层足单体结构；每组上层足单体结构包括电机舵杆、弧面架、连杆和上层外壳；电机输出端通过电机舵杆和连杆连接弧面架，弧面架与一块上层外壳固定。