一种摩托车型机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种摩托车型机器人，包括车架、前轮机构、转向舵机、后轮机构、后轮驱动机构和平衡机构，所述前轮机构和所述后轮机构分别设置在所述车架的前端和后端，且所述前轮机构和所述后轮机构均与所述车架转动连接，所述前轮机构与所述转向舵机传动连接，所述后轮驱动机构与所述后轮机构传动连接，所述平衡机构设置在所述车架上。本实用新型专利技术通过将摩托车与平衡机构进行整合，平衡机构基于倒立摆原理和动量交换原理可使整个摩托车型机器人保持直立状态，从而可减小前轮和后轮的宽度，提高其通过狭窄环境的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种摩托车型机器人
本技术涉及机器人
，特别是涉及一种摩托车型机器人。
技术介绍
机器人从应用环境出发，可将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。需要移动的机器人通常采用轮式结构，而传统轮式机器人至少具备一个驱动轮和两个与驱动轮不在一条直线上的支撑轮，在实际应用中存在体积过大的问题。对于两轮自平衡式机器人，其布置形式为两轮在同一轴线上，两轮中至少有一个宽度较大，整体宽度方向尺寸不可避免的会比较大，大大降低了两轮自平衡式机器人通过狭窄环境的性能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种摩托车型机器人，以解决上述现有技术存在的问题，使摩托车型机器人可保持自平衡，以提高其通过狭窄环境的性能。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供了一种摩托车型机器人，包括车架、前轮机构、转向舵机、后轮机构、后轮驱动机构和平衡机构，所述前轮机构和所述后轮机构分别设置在所述车架的前端和后端，且所述前轮机构和所述后轮机构均与所述车架转动连接，所述前轮机构与所述转向舵机传动连接，所述后轮驱动机构与所述后轮机构传动连接，所述平衡机构设置在所述车架上。优选地，所述前轮机构包括前轮、前轮轴叉、转向手把和转向轴套，所述转向轴套的两侧分别与一所述车架连接，所述转向手把通过轴承与所述转向轴套连接，所述前轮轴叉与所述转向手把固连，所述前轮通过前轴和轴承与所述前轮轴叉连接；所述转向舵机通过一支撑架与所述车架固连，所述转向舵机的转盘铰接有转向连杆，所述转向连杆与所述转向手把铰接，所述转向舵机的所述转盘转动能够带动所述转向手把转动。优选地，所述后轮机构包括后轮和后轴，所述后轮通过轴承套设在所述后轴上，所述后轴的两端分别与一所述车架连接；所述后轮驱动机构包括驱动电机和主齿轮和副齿轮，所述驱动电机与所述车架固连，所述主齿轮套设在所述驱动电机的输出轴上，所述副齿轮与所述后轮连接，所述主齿轮和所述副齿轮啮合，所述驱动电机转动能够带动所述后轮绕所述后轴转动。优选地，所述平衡机构包括平衡支架、平衡电机、动量轮和转轴，所述平衡支架的两侧分别与一所述车架的上部连接，所述平衡电机与所述平衡支架固连，所述平衡电机的输出轴与所述转轴连接，所述转轴通过轴承与所述平衡支架转动连接，所述动量轮套设在所述转轴上，所述平衡电机转动能够带动所述动量轮和所述转轴绕所述转轴的轴线旋转。优选地，所述平衡机构还包括控制系统，控制系统包括电机驱动器、动量轮控制器和姿态采集器，姿态采集器设于所述车架上，用于检测所述车架左右倾斜的姿态数据；所述控制系统分别与所述姿态采集器和所述动量轮控制器电连接，所述动量轮控制器、所述电机驱动器和所述平衡电机依次电连接，所述控制系统获取所述姿态采集器采集的姿态数据以及所述动量轮的转动数据，利用控制算法控制所述平衡电机的输出与姿态数据和转动数据相对应的电机转动数据，从而控制所述平衡电机驱动所述动量轮转动，实现所述摩托车型机器人的直立自平衡。优选地，所述姿态采集器包括两组三轴加速度计和两组三轴陀螺仪，两组所述三轴加速度计用于检测所述车架倾斜时的六组加速度，两组所述三轴陀螺仪用于检测车架倾斜时的六组角加速度。优选地，所述控制系统通过所述姿态采集器获取所述车架倾斜的姿态数据，并根据所述姿态数据利用姿态测量模型计算车架倾斜的角度和车架倾斜角速度；所述控制系统获取所述动量轮的当前角速度；所述控制系统根据所述车架倾斜角度、所述车架倾斜角速度和所述当前角速度利用控制算法确定所述平衡电机的目标转矩；所述控制系统通过控制平衡电机按照所述目标转矩转动，同时由所述平衡电机带动所述动量轮转动，得到所述车架调整后的修正姿态数据；所述控制系统判断所述修正姿态数据是否等于所述车架的直立自平衡姿态数据，得到判断结果；当所述判断结果表示是时，确定所述车架处于直立自平衡状态；当所述判断结果表示否时，返回所述“所述控制系统通过所述姿态采集器获取所述车架倾斜的姿态数据，并根据所述姿态数据利用姿态测量模型计算车架倾斜的角度和车架倾斜角速度”的步骤。优选地，还包括电池，所述电池设置在所述车架的下部。优选地，还包括支脚机构，所述支脚机构设置在所述车架的下部，所述支脚机构能够在所述摩托车型机器人停止时配合所述前轮机构和所述后轮机构支撑所述摩托车型机器人；所述支脚机构包括支脚舵机和支脚，所述支脚舵机固设在所述车架上，所述支脚与所述支脚舵机的输出轴连接。优选地，还包括设置在车架上并依次电连接的摄像头、控制系统和无线数据收发模块，所述转向舵机、所述后轮驱动机构和所述平衡机构均与所述控制系统电连接。本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本技术通过将摩托车与平衡机构进行整合，平衡机构基于倒立摆原理和动量交换原理可使整个摩托车型机器人保持直立状态，从而可减小前轮和后轮的宽度，提高其通过狭窄环境的性能。平衡机构设置在车架的中上部，位于前轮机构和后轮机构之间，有效地节约了空间并取得了良好的直立性能。电池设置在车架的下部，降低了重心，减小了平衡机构的负载。转向舵机和平衡机构配合能够实现摩托车型机器人的转向功能。通过集成摄像头以及无线数据收发模块，实现了摩托车型机器人在直立行走的同时，将图像实时反馈，使其具备了探索搜寻功能。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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他的附图。图1为本技术摩托车型机器人的整体立体结构示意图；图2为本技术平衡机构的立体结构示意图；其中：1-前轮，2-前轮轴叉，3-转向手把，4-转向轴套，5-转向连杆，6-转向舵机，7-平衡机构，8-后轮，9-后轴，10-车架，11-驱动电机，12-支脚舵机，13-电池，14-平衡电机，15-动量轮，16-转轴，17-支撑架，18-支脚，19-平衡支架。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种摩托车型机器人，以解决上述现有技术存在的问题，使摩托车型机器人可保持自平衡，以提高其通过狭窄环境的性能。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1-2所示：本实施例提供了一种摩托车型机器人，包括车架10、前轮机构、转向舵机6、后轮机构、后轮驱动机构、平衡机构7、电池13和支脚机构，车架10为两块彼此平行的板材，前轮机构和后轮机构分别设置在车架10的前端和后端，前轮机构与转向舵机6传动连接，后轮驱动机构与后轮机构传动连接，平衡机构7设置在车架10的上部，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩托车型机器人，其特征在于：包括车架、前轮机构、转向舵机、后轮机构、后轮驱动机构和平衡机构，所述前轮机构和所述后轮机构分别设置在所述车架的前端和后端，且所述前轮机构和所述后轮机构均与所述车架转动连接，所述前轮机构与所述转向舵机传动连接，所述后轮驱动机构与所述后轮机构传动连接，所述平衡机构设置在所述车架上。

【技术特征摘要】
1.一种摩托车型机器人，其特征在于：包括车架、前轮机构、转向舵机、后轮机构、后轮驱动机构和平衡机构，所述前轮机构和所述后轮机构分别设置在所述车架的前端和后端，且所述前轮机构和所述后轮机构均与所述车架转动连接，所述前轮机构与所述转向舵机传动连接，所述后轮驱动机构与所述后轮机构传动连接，所述平衡机构设置在所述车架上。2.根据权利要求1所述的摩托车型机器人，其特征在于：所述前轮机构包括前轮、前轮轴叉、转向手把和转向轴套，所述转向轴套的两侧分别与一所述车架连接，所述转向手把通过轴承与所述转向轴套连接，所述前轮轴叉与所述转向手把固连，所述前轮通过前轴和轴承与所述前轮轴叉连接；所述转向舵机通过一支撑架与所述车架固连，所述转向舵机的转盘铰接有转向连杆，所述转向连杆与所述转向手把铰接，所述转向舵机的所述转盘转动能够带动所述转向手把转动。3.根据权利要求1所述的摩托车型机器人，其特征在于：所述后轮机构包括后轮和后轴，所述后轮通过轴承套设在所述后轴上，所述后轴的两端分别与一所述车架连接；所述后轮驱动机构包括驱动电机和主齿轮和副齿轮，所述驱动电机与所述车架固连，所述主齿轮套设在所述驱动电机的输出轴上，所述副齿轮与所述后轮连接，所述主齿轮和所述副齿轮啮合，所述驱动电机转动能够带动所述后轮绕所述后轴转动。4.根据权利要求1所述的摩托车型机器人，其特征在于：所述平衡机构包括平衡支架、平衡电机、动量轮和转轴，所述平衡支架的两侧分别与一所述车架的上部连接，所述平衡电机与所述平衡支架固连，所述平衡电机的输出轴与所述转轴连接，所述转轴通过轴承与所述平衡支架转动连接，所述动量轮套设在所述转轴上，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪阳，李睿智，
申请(专利权)人：北京赛曙科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11