一种自充气球形机器人制造技术

技术编号:17810299 阅读:88 留言:0更新日期:2018-04-28 04:08
本实用新型专利技术公开了一种自充气球形机器人,包括中空长轴,中空长轴位于气囊球形壳内部,中空长轴两端对称设置左直行驱动电机和右直行驱动电机,其中左直行驱动电机的输出轴与左传动轴的一端相连,左传动轴的另一端通过左压盘与气囊球形壳的内壁相连,右直行驱动电机的输出轴与右传动轴一端相连,右传动轴的另一端通过右压盘与气囊球形壳的内壁相连,气囊球形壳充满气体后,中空长轴的轴线与气囊球形壳的直径重合。本实用新型专利技术采用气体发生器作为充气机构,实现软壳球形机器人自带气源,在水中、地面都可以快速充气,减轻充气机构的体积和球形机器人的质量,便于携带,能够利用抛投的方式,越过人员无法通行的障碍物进行作业。

A self filled balloon shaped robot

The utility model discloses a self filled balloon robot, which consists of a hollow long axis. The hollow long shaft is located inside the spherical shell of the air bag. A left direct driving motor and a right straight driving motor are arranged symmetrically at both ends of the hollow shaft. The output shaft of the left direct driving motor is connected with one end of the left moving shaft, and the other end of the left transmission shaft is connected. The left pressure plate is connected to the inner wall of the spherical shell of the air bag. The output axis of the right direct driving motor is connected to the right transmission shaft. The other end of the right drive shaft is connected to the inner wall of the spherical shell of the air bag through the right press disc. After the air bag spherical shell is filled with gas, the axis of the hollow shaft coincides with the diameter of the spherical shell of the air bag. The utility model uses gas generator as an inflating mechanism to realize the self carrying gas source of the soft shell spherical robot. It can be quickly inflated in the water and the ground, lighten the volume of the inflatable mechanism and the mass of the spherical robot, be easy to carry, and can use the way of throwing and throwing to cross the obstacles that the personnel can't pass.

【技术实现步骤摘要】
一种自充气球形机器人
本技术属于机器人
,特别是一种自充气球形机器人。
技术介绍
球形机器人是一类将运动执行、传感器、控制器安装在球壳内的系统的总称。与传统的履带式、轮式或足式移动机器人相比,具有较好的野外环境适应能力,具有不易倾覆失效的特性。自从1996芬兰赫尔辛基科技大学制作第一个球形机器人开始,国内外的专家学者提出了各种结构形式的球形机器人。总体来看,球形机器人壳体的设计,根据功能的不同,分为硬质材料壳体球形机器人和软壳体球形机器人。相对于硬壳球形机器人,软壳球形机器人具有良好的延展性,便于携带,更适用于野外恶劣的环境。软壳球形机器人使用气囊作为壳体,使用前需对其充气。中国技术专利CN102219032A公布了一种软壳体球形机器人,该机器人包括气囊球形壳、充排气装置、运动装置。充排气装置、运动装置通过压盖装在球形壳内,充排气装置由充气泵、单向阀和排气阀组成,单向阀和排气阀固定在气泵的两侧,单向阀串联在气泵的出气口后端,排气阀与气泵的进气口相通,气泵的进气口通过第一压盖与球形壳外部相通,能够在机器人移动前对球形机器人进行充气,移动结束后对球形机器人进行排气,从而实现自主收放功能。现有技术中利用气泵实现气囊自主充气的缺点为:充气泵的结构比较复杂,增加了球形机器人的重量;只能在运动前、静止状态下对球形机器人充气;充气时间不够快,不能在水中进行充气;在有沟壑、土坎等人员无法越过的障碍物的复杂地形环境下,不易利用抛投的方式将机器人抛过障碍物进行作业。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种自充气球形机器人。实现本技术目的的技术解决方案为:一种自充气球形机器人,包括气体发生器、中空长轴、右传动轴、左传动轴、左直行驱动电机、右直行驱动电机、转向电机、搭载平台、摆臂、气囊球形壳、左压盘、右压盘;所述中空长轴位于气囊球形壳内部,中空长轴两端对称设置左直行驱动电机和右直行驱动电机,其中左直行驱动电机的输出轴与左传动轴的一端相连,左传动轴的另一端通过左压盘与气囊球形壳的内壁相连,右直行驱动电机的输出轴与右传动轴一端相连,右传动轴的另一端通过右压盘与气囊球形壳的内壁相连,气囊球形壳充满气体后,中空长轴的轴线与气囊球形壳的直径重合;中空长轴上设置用于给气囊球形壳充气的气体发生器,中空长轴的中心位置设置转向电机,转向电机的输出轴与摆臂的一端相连,用于控制摆臂摆动,摆臂的另一端设置搭载平台。本技术与现有技术相比,其显著优点为:1)本技术的自充气球形机器人能够在地面、水中实现软壳球形机器人的快速自行充气,减小了充气机构的体积和球形机器人的质量;2)未充气前,摆臂和搭载平台旋转至紧贴中空长轴的位置,气囊球壳紧紧包裹在外侧,便于携带和快速展开作业;驱动电机和转向电机分开控制,提高了球形机器人的越障能力,实现球形机器人运动;搭载平台可根据任务需要搭载不同的装置;3)本技术采用气体发生器作为充气机构,实现软壳球形机器人自带气源,在水中、地面都可以快速充气,减轻机器人的重量,便于携带,能够利用抛投的方式,越过人员无法通行的障碍物进行作业。下面结合附图对本技术作进一步详细描述。附图说明图1是本技术的自充气球形机器人三维结构示意图。图中编号所代表的含义为:1、气体发生器;2-1、中空长轴;2-2、右驱动轴;2-3、左驱动轴;3、进气孔;4、左直行驱动电机;5、右直行驱动电机;6、转向电机;7、搭载平台;8、摆臂;9、气囊球形壳;10-1、左压盘;10-2、右压盘。具体实施方式结合附图,本技术的一种自充气球形机器人,包括气体发生器1、中空长轴2-1、右传动轴2-2、左传动轴2-3、左直行驱动电机4、右直行驱动电机5、转向电机6、搭载平台7、摆臂8、气囊球形壳9、左压盘10-1、右压盘10-2;所述中空长轴2-1位于气囊球形壳9内部,中空长轴2-1两端对称设置左直行驱动电机4和右直行驱动电机5,其中左直行驱动电机4的输出轴与左传动轴2-3的一端相连,左传动轴2-3的另一端通过左压盘10-1与气囊球形壳9的内壁相连,右直行驱动电机5的输出轴与右传动轴2-2一端相连,右传动轴2-2的另一端通过右压盘10-2与气囊球形壳9的内壁相连,气囊球形壳9充满气体后,中空长轴2-1的轴线与气囊球形壳9的直径重合;中空长轴2-1上设置用于给气囊球形壳9充气的气体发生器1,中空长轴2-1的中心位置设置转向电机6,转向电机6的输出轴与摆臂8的一端相连,用于控制摆臂8摆动,摆臂8的另一端设置搭载平台7。所述转向电机6输出轴的轴线与中空长轴2-1的轴线垂直。所述气体发生器1上设置若干充气孔3。所述搭载平台7上设置控制器,用于控制气体发生器1工作。所述搭载平台7上还搭载电池、配重组件、摄像头、传感器。所述充气装置由气体发生器1和进气孔3组成,为球形机器人气囊球形壳9充气提供气源。直行电机传动轴带动气囊球形壳9滚动,实现球形机器人的前进和后退运动,中空长轴2-1相对于气囊球形壳9不动,保证搭载平台7相对于中空长轴2-1不会前后晃动。所述转向电机6固定在中空长轴2-1中部,摆臂8的上部与转向电机6传动轴连接,下部与搭载平台7连接,转向电机6通过摆臂8带动搭载平台7左右运动,改变球形机器人重心偏移位置,实现球形机器人的转向运动。本技术的自充气球形机器人在工作时,其工作过程为:第一步:投放前状态检查。气囊球形壳9是否有破损,左压盘10-1、右压盘10-2与气囊球形壳9的连接是否可靠,左直行驱动电机4、右直行驱动电机5、转向电机6与中空长轴2-1连接是否有松动等;第二步:投放。第一种:作业环境无明显障碍物时,将机器人平置于地面,在静止状态下输入点火信号,第二种:作业环境有明显障碍物时,利用抛投的方式将球形机器人抛过障碍物,抛出后在空中点火控制器输入点火信号,第三种:在水域中作业时,在船上将球形机器人抛出,可在空中或到达水面后输入点火信号,输入点火信号后,气体发生器1被点燃,产生的气体经过进气孔3进入气囊球形壳9内部,球形机器人开始充气,气体发生器1停止工作后,充气完成,搭载平台7和摆臂8旋转至竖直位置,球形机器人进入工作状态;第三步:运动控制。球形机器人进入工作状态后,通过搭载平台7上搭载的控制器控制球形机器人的动作,左直行驱动电机4、右直行驱动电机5收到信号后,同时转动,带动气囊球形壳9滚动,实现球形机器人的前进或后退,中空长轴2-1相对于气囊球形壳9保持静止,转向电机6收到信号后,带动搭载平台7、摆臂8左右摆动,改变球形机器人的重心偏移,实现球形机器人的方向控制。该机器人在未充气前,摆臂和搭载平台旋转至紧贴中空长轴的位置,气囊球壳紧紧包裹在外侧,便于携带和快速展开作业;驱动电机和转向电机分开控制,提高了球形机器人的越障能力,实现球形机器人全向运动;搭载平台可根据任务需要搭载不同的装置。下面结合实施例对本技术做进一步详细的描述。实施例1一种自充气球形机器人,由充气装置、气囊球壳、驱动装置三个部分组成,具体包括气体发生器1、中空长轴2-1、右传动轴2-2、左传动轴2-3、进气孔3、左直行驱动电机4、右直行驱动电机5、转向电机6、搭载平台7、摆臂8、气囊球形壳9、左压盘10-1、右压盘10-2,本技术在未充气前,本文档来自技高网...
一种自充气球形机器人

【技术保护点】
一种自充气球形机器人,其特征在于,包括气体发生器(1)、中空长轴(2‑1)、右传动轴(2‑2)、左传动轴(2‑3)、左直行驱动电机(4)、右直行驱动电机(5)、转向电机(6)、搭载平台(7)、摆臂(8)、气囊球形壳(9)、左压盘(10‑1)、右压盘(10‑2);所述中空长轴(2‑1)位于气囊球形壳(9)内部,中空长轴(2‑1)两端对称设置左直行驱动电机(4)和右直行驱动电机(5),其中左直行驱动电机(4)的输出轴与左传动轴(2‑3)的一端相连,左传动轴(2‑3)的另一端通过左压盘(10‑1)与气囊球形壳(9)的内壁相连,右直行驱动电机(5)的输出轴与右传动轴(2‑2)一端相连,右传动轴(2‑2)的另一端通过右压盘(10‑2)与气囊球形壳(9)的内壁相连,气囊球形壳(9)充满气体后,中空长轴(2‑1)的轴线与气囊球形壳(9)的直径重合;中空长轴(2‑1)上设置用于给气囊球形壳(9)充气的气体发生器(1),中空长轴(2‑1)的中心位置设置转向电机(6),转向电机(6)的输出轴与摆臂(8)的一端相连,用于控制摆臂(8)摆动,摆臂(8)的另一端设置搭载平台(7)。

【技术特征摘要】
1.一种自充气球形机器人,其特征在于,包括气体发生器(1)、中空长轴(2-1)、右传动轴(2-2)、左传动轴(2-3)、左直行驱动电机(4)、右直行驱动电机(5)、转向电机(6)、搭载平台(7)、摆臂(8)、气囊球形壳(9)、左压盘(10-1)、右压盘(10-2);所述中空长轴(2-1)位于气囊球形壳(9)内部,中空长轴(2-1)两端对称设置左直行驱动电机(4)和右直行驱动电机(5),其中左直行驱动电机(4)的输出轴与左传动轴(2-3)的一端相连,左传动轴(2-3)的另一端通过左压盘(10-1)与气囊球形壳(9)的内壁相连,右直行驱动电机(5)的输出轴与右传动轴(2-2)一端相连,右传动轴(2-2)的另一端通过右压盘(10-2)与气囊球形壳(9)的内壁相连,气囊球形壳(9)充满气体后,中空长...

【专利技术属性】
技术研发人员:张胜尹照华方向李裕春武双章罗先南刘冠华况懿张健令
申请(专利权)人:中国人民解放军理工大学
类型:新型
国别省市:江苏,32

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