The invention relates to a balanced power spherical robot, including outer shell, inner shell, hollow conduit, copper coil, permanent magnet, a spring, a fixing piece and a connecting pipe, wherein the outer shell is wrapped in the inner shell outside, two fixed parts of central symmetry is fixed on the inner shell on the wall, two fixing pieces are connected by connecting pipes; the fixing piece is provided with a plurality of screws, one end of the hollow power pipeline is fixed on the fastener through a screw hole, the inner wall of the other end of the hollow pipe and the inner power of spherical shell is fixed; the copper coil is divided into two parts at two ends wrapped tightly around the hollow power pipe outer wall, the permanent magnet is arranged in the hollow pipe power, can do reciprocating motion along the direction of the pipe, one end of the spring is installed at the end of the hollow pipe power, and the other end of the permanent magnet is fixed Connect together. The invention can realize the balanced power generation under any wind direction, and has high energy utilization rate, and is suitable for the application of exploration in the polar strong wind environment.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种均衡发电球形机器人,用于极地地区大范围、长时间的科考探测,属于移动机器人
技术介绍
南极是人类最后一块没有开发的大陆,其上蕴藏着地球80%的淡水资源、最大的铁矿与煤矿以及大量的其他矿产资源,而且极地冰雪覆盖区作为地球系统的最大冷源,其环境要素的变化对全球气候变化起着关键作用,极地科考不论对资源的开发还是对环境的研究都具有重大的意义,值得人类去勘探。但由于其远离其他大陆、自然条件极其恶劣,对于南极的观测和样品采集十分困难。因此,研究人员提出了“机器代人”的研究策略。目前在南极进行科考任务的主要由移动机器人和球形机器人等,移动机器人主要是履带式和轮式。南极不仅是世界最冷的地方,也是世界上风力最大的地区。那里平均每年8级以上的大风有300天,年平均风速19.4米/秒。所以移动式机器人在南极就存在倾倒、碰撞而无法恢复的问题,而球形机器人则凭借球形外壳可全方位移动,不存在倾倒,在受到撞击时有较强的自我恢复能力,将零部件封装在内部不易损坏等优点在南极科考中发挥重大作用。目前极地科考球形机器人的主要问题就是如何大范围、长时间的进行极地勘探,所以采用哪种能源和续航能力就是主要问题。目前球形机器人的能源主要有两种:传统能源和可再生能源。传统能源多是汽油柴油,通过发动机直接驱动机构或由发动机充当发电机为电池组充电,进而采用电动机驱动,这种方式适用于主动式球形机器人,但续航时间短,消耗完必须更换才能继续作业,大大限制了科考范围且会对南极环境和采集样品带来污染。可再生能源则是多采用太阳能和风能转化为电能对球形机器人进行供能。由于南极地区日照时间不长, ...
【技术保护点】
一种均衡发电球形机器人,其特征在于:包括外层球壳(1),内层球壳(2),空心发电管道(3),铜线圈(4),永磁块(5),弹簧(6),固定件(7)和连接管道(8),所述外层球壳(1)包裹在内层球壳(2)外面,两个固定件(7)呈中心对称的固定在内层球壳(2)的内壁上,两个固定件(7)之间通过连接管道(8)连接;所述固定件(7)上设有若干螺孔,所述空心发电管道(3)的一端通过螺孔固定在固定件(7)上,空心发电管道(3)的另一端与内层球壳(2)的内壁固定;所述铜线圈(4)分为两部分(4A,4B)紧密缠绕在空心发电管道(3)外壁的两端,所述永磁块(5)置于空心发电管道(3)内,能够沿管道方向做往复运动,所述弹簧(6)一端安装在空心发电管道(3)末端,另一端与永磁块(5)固连在一起。
【技术特征摘要】
1.一种均衡发电球形机器人,其特征在于:包括外层球壳(1),内层球壳(2),空心发电管道(3),铜线圈(4),永磁块(5),弹簧(6),固定件(7)和连接管道(8),所述外层球壳(1)包裹在内层球壳(2)外面,两个固定件(7)呈中心对称的固定在内层球壳(2)的内壁上,两个固定件(7)之间通过连接管道(8)连接;所述固定件(7)上设有若干螺孔,所述空心发电管道(3)的一端通过螺孔固定在固定件(7)上,空心发电管道(3)的另一端与内层球壳(2)的内壁固定;所述铜线圈(4)分为两部分(4A,4B)紧密缠绕在空心发电管道(3)外壁的两端,所述永磁块(5)置于空心发电管道(3)内,能够沿管道方向做往复运动,所述弹簧(6)一端安装在空心发电管道(3)末端,另一端与永磁块(5)固连在一起。2.根据权利要求1所述的均衡发电球形机器人,其特征在于:所述内层球壳(2)采用碳纤维材料,所述外层球壳(1)采用尼龙材料,能够充气,使得内层球壳(2)隔绝外界环境。3.根据权利要求1所述的均衡发电球...
【专利技术属性】
技术研发人员:翟宇毅,张莹莹,赖荣斌,董超,刘亮,刘吉成,刘树林,
申请(专利权)人:上海大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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