一种电磁驱动式球形机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电磁驱动式球形机器人及其控制方法，球体支架、主控制器和电源，球体支架包括若干空心容腔以及用于将空心容腔连接成球体支架的空心管道，空心管道内部均放置有若干可滚动的小球空心容腔包括上下两个腔体，上腔体中设置有电磁铁，下腔体用于容纳小球，下腔体与空心管道形成相通的空腔作为小球的运动通道，主控制器用于控制电源给电磁铁的通、断电时机，采用磁铁驱动，驱动方向可以随意控制，可以向任何方向转动。

An electromagnetic driven spherical robot and its control method

The invention discloses an electromagnetic driven spherical robot and its control method, the sphere bracket, the main controller and the power supply, the sphere bracket comprises a plurality of hollow cavities and hollow cavity for connecting pipe into hollow sphere bracket, a hollow pipe arranged inside the hollow ball several rolling cavity comprises two cavities an electromagnet is set in the cavity, lower cavity for accommodating, ball, body and hollow pipe forming cavity communicated with the cavity as the main channel of the ball movement, the controller is used to control the power supply to the solenoid on-off timing, using magnet drive, drive direction can be controlled at will, can rotate in any direction.

【技术实现步骤摘要】
一种电磁驱动式球形机器人及其控制方法
本专利技术属于机器人
，具体涉及一种电磁驱动式球形机器人及其控制方法。
技术介绍
机器人在现代生活中正逐渐替代人类发挥着日益重要的作用。近年来，随着机器人技术的迅速发展、应用范围的扩大和自动化程度的进一步提高，人们对机器人的功能提出了更高的要求，特别是需要各种具有较合理的机器人优化结构和不同程度智能的机器人装置。与此同时，机器人面临的工作环境也越来越恶劣，如星际探索、极地勘测、军事侦察以及反恐活动等。在这些应用领域中地形环境往往很复杂，存在各式各样的障碍物或沟渠，有时还存在危险性，这就要求机器人具有很强的机动性和灵活性。传统的安防依靠人力，开销大，且存在一定的疏漏。很多企业和家庭的安防仍停留在红外监控和视频监控阶段，而且存在停电状态，所以传统安防会受到诸多限制。而现有的球形结构机器人驱动方式比较单一，主要靠重力产生偏心距来提供动力，这种结构缺点是不能任意调整机器人前进的角度，且结构笨重。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种电磁驱动式球形机器人及其控制方法，本专利技术设计合理，通过设置电磁铁及为电磁铁和小铁球，以及为小铁球的滚动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁驱动式球形机器人，其特征在于，包括球体支架、主控制器和蓄电池，球体支架包括若干空心容腔(1)以及用于将空心容腔(1)连接成球体支架的空心管道(5)，空心管道(5)内部均放置有若干可滚动的小球，小球能够被电磁铁吸引，空心容腔(1)包括上下两个腔体，上腔体中设置有电磁铁，下腔体用于容纳小球，下腔体与空心管道(5)形成相通的空腔作为小球的运动通道，每个空心容腔(1)中均设置有磁力传感器，球体支架内部固定设置有位置传感器、速度传感器、主控制器和蓄电池，磁力传感器、位置传感器、速度传感器、主控制器和蓄电池均与主控制器通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种电磁驱动式球形机器人，其特征在于，包括球体支架、主控制器和蓄电池，球体支架包括若干空心容腔(1)以及用于将空心容腔(1)连接成球体支架的空心管道(5)，空心管道(5)内部均放置有若干可滚动的小球，小球能够被电磁铁吸引，空心容腔(1)包括上下两个腔体，上腔体中设置有电磁铁，下腔体用于容纳小球，下腔体与空心管道(5)形成相通的空腔作为小球的运动通道，每个空心容腔(1)中均设置有磁力传感器，球体支架内部固定设置有位置传感器、速度传感器、主控制器和蓄电池，磁力传感器、位置传感器、速度传感器、主控制器和蓄电池均与主控制器通信连接。2.根据权利要求1所述的一种电磁驱动式球形机器人，其特征在于，还包括设置在球体支架中的三自由度云台，三自由度云台包括俯仰轴(7)、方位轴(2)和滚转轴(8)，俯仰轴(7)包括空腔(71)，和穿过空腔(71)的转动轴，转动轴一端与电机(3)的输出轴连接，另一端通过俯仰轴座(6)与空心容腔(1)连接，空腔(71)通过方位轴(2)与半球体支架(10)联通，半球体支架(10)中设置有滚动轴(8)，滚动轴(8)一端伸出半球体支架(10)，且伸出半球体支架(10)的一端与相机架(9)固定连接，空腔(71)中设置有方位电机，方位电机的输出轴与转动轴垂直，方位电机用于驱动半球体支架(10)进行圆周运动，半球体支架(10)中设置有同时垂直于俯仰轴(7)和方位轴(2)的滚转电机。3.根据权利要求2所述的一种电磁驱动式球形机器人，其特征在于，方位电机与方位控制驱动模块连接，电机(3)与俯仰驱动控制模块连接、滚转电机与滚转驱动控制模块连接，方位控制驱动模块、俯仰驱动控制模块和滚转驱动控制模块均与主控器连接。4.根据权利要求3所述的一种电磁驱动式球形机器人，其特征在于，磁力传感器用于确定电磁铁是否工作以及当前磁铁的磁力大小并将测量到的磁力信息反馈给主控制器；位置传感器用于确定当前球形机器人以及三自由度云台的位置并将位置信息反馈给主控制器；速度传感器用于测量球形机器人的运动速度并将速度信息反馈给主控制器；主控制器用于接收磁力传感器、位置传感器以及速度传感器传递的信息，并根据接收到的信息判断机器人运动轨迹是否为设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐乐，叱干石雷，林莲，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61