【技术实现步骤摘要】
一种智能球形机器人
[0001]本专利技术涉及移动机器人的
，特别是一种智能球形机器人。
技术介绍
[0002]球形机器人是一种具有球形外观，以滚动为运动方式的新型机器人，这种机器人是将传感器、驱动装置和附加设备放置在球形外壳中，依靠球壳内部的驱动机构来实现滚动式运动。
[0003]现有的球形机器人方案大都结构复杂，特别是，有些装置的转向运动与前进运动耦合，由于驱动轮设计在壳体内部，轮间距偏小，导致稳定性差，机器容易翻倒，轮轴与电机的输出轴之间连接比较松动，且轮体的侧盖之间的配合不稳定，驱动轮与壳体之间存在缝隙以致于容易被外部的液体入侵或被细长的异物卡住，这些都降低了球形机器人的机动性，体验性较差，也导致现有的球形机器人控制难度较大，此外还缺乏交互性。另外，由于球体重心较高，使得爬坡和越障能力不足，现有技术针在对球形机器人的重心进行调节的过程中，需通过相关的驱动组件来对配重块进行滑动调节，同时也需一定数量和体积的外部限位结构进行机器人的定位调节，从而增大占用空间的体积，在很大程度上限制了球形机器人的多场景应用。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能球形机器人，其特征在于，该智能球形机器人包括壳体、以及安装在壳体的两侧的驱动轮；其中，驱动轮的几何外形是半球体或半椭球，用于驱动球形机器人运动；两个驱动轮呈对称方式装配在壳体的左右两侧，两个驱动轮的轴心线上安装有两个驱动电机，两个驱动轮分别与对应的驱动电机连接。2.根据权利要求1所述智能球形机器人，其特征在于，所述两个驱动电机装配在一个支承架中，在该支承架中，所述两个驱动电机的上方和下方各安装一个控制电路板；所述两个驱动电机的下方安装的控制电路板与电池配重装置存在间隙，以隔离所述两个驱动电机与电池配重装置所容纳的电池。3.根据权利要求2所述智能球形机器人，其特征在于，驱动电机、控制电路板和支承架固定装配为一个驱动组件，该驱动组件可拆卸地安装在所述壳体中。4.根据权利要求2所述智能球形机器人，其特征在于，支承架装配所述两个驱动电机后的重心与电池配重装置容纳电池后的重心在同一竖直直线上；所述两个驱动电机的输出轴位于同一水平直线上。5.根据权利要求2所述智能球形机器人，其特征在于，所述驱动轮的外侧盖面设置有环形透光板，所述壳体的两侧在对应位置处装配有环形灯带，使得环形透光板向外显示出环形灯带所发出的灯光；其中，环形透光板所围成的圆形的圆心与环形灯带所围成的圆形的圆心在同一直线上。6.根据权利要求5所述智能球形机器人，其特征在于，所述驱动轮的外侧盖面由位于所述驱动轮的顶部的球面端盖、环形透光板和位于所述驱动轮的边缘处的锥台球壳连接而成，环形透光板安装在球面端盖与锥台球壳之间；其中，所述驱动轮的内侧面通过开设加强筋与所述壳体配合安装；其中，环形透光板的外侧面是属于球面。7.根据权利要求1所述智能球形机器人，其特征在于，在所述壳体的底部，安装有电池配重装置；电池配重装置用于固定装配有电池，以降低智能球形机器人的重心；其中，所述智能球形机器人的重心在直立状态下比壳体的几何中心靠近地面。8.根据权利要求7所述智能球形机器人，其特征在于，所述电池配重装置是电池容纳部件，用于在壳体的底部的端面容纳固定重量的电池，使得智能球形机器人的重心位于所述两个驱动电机输出轴的下方；其中，所述壳体是环形壳体，电池容纳部件沿着环形壳体的直径方向固定安装在所述壳体的底部。9.根据权利要求8所述智能球形机器人，其特征在于，在壳体的底部，配重块沿着环形壳体的直径方向固定安装在所述电池容纳部件的侧面，且位于所述驱动电机的下方；电池容纳部件在环形壳体的直径方向的两端开设有固定件，以将配重块固定在所述壳体的底部。10.根据权利要求1所述智能球形机器人，其特征在于，驱动轮与所述壳体之间设置有预设间隙通道，其中，预设间隙通道是弯折延伸的间隙结构。11.根据权利要求10所述智能球形机器人，其特征在于，所述驱动轮包括锥台壳体和轮
面端盖，轮面端盖与锥台壳体的半径最小的一端相连接；所述锥台球壳的半径最大的一端与所述壳体之间存在间隙，该间隙的开口是从外部进入所述预设间隙通道的入口；其中，所述预设间隙通道是自锥台壳体的外侧边缘向其轴线弯折延伸的间隙通道。12.根据权利要求11所述智能球形机器人，其特征在于，所述预设间隙通道包括第一间隙结构、第二间隙结构和第三间隙结构；从基座的中心指向轮面端盖的顶点的方向上，第一间隙结构、第二间隙结构和第三间隙结构依次连通，且第一间隙结构、第二间隙结构和第三间隙结构都是向轮面端盖的顶点位置延伸；其中，第一间隙结构、第二间隙结构和第三间隙结构内都存在凸起结构以阻挡异物朝着既定方向入侵。13.根据权利要求12所述智能球形机器人，其特征在于，所述壳体的侧面开设有台阶式槽位；台阶式槽位是所述壳体的外侧向内侧开设的槽位，用于配合固定控制电路板和驱动电机，并隔开控制电路板与锥台壳体；其中，控制电路板是配置为固定在所述壳体内且与驱动电机存在电性连接。14.根据权利要求13所述智能球形机器人，其特征在于，第一间隙结构是所述预设间隙通道的入口至所述台阶式槽位的最外侧的台阶端面之间形成的空隙；第二间隙结构是所述轮面端盖的内侧边缘处开设的凹腔与所述台阶式槽位的相对应的台阶面之间形成的空隙；第三间隙结构是所述台阶式槽位的最内侧的台阶端面与所述轮面端盖之间形成的空隙。15.根据权利要求14所述智能球形机器人，其特征在于，所述轴承安装孔装配轴承后，所述轴承被设计为封闭结构，其中，从壳体的中心指向轮面端盖的顶点的方向上，所述轴承装配在所述预设间隙通道的顶端，使得所述轴承阻挡所述第三间隙结构通往所述转轴安装孔的通路。16.根据权利要求1所述智能球形机器人，其特征在于，所述智能球形机器人还包括用于防止外部水流进入所述壳体内部的防水结构；防水结构包括防水槽，防水槽设置于所述壳体两侧且位于所述壳体与所述驱动轮的装配缝隙的下方，用于防止外部水流通过所述壳体与所述驱动轮的装配缝隙进入所述壳体内部。17.根据权利要求16所述智能球形机器人，其特征在于，防水槽包括防水道和至少一道防水立面，防水槽和壳体侧面形成将水流隔于壳体内部之外的槽状引流道；其中，防水道的一侧以壳体侧面相接，防水道的另一侧与其中一道防水立面相接。18.根据权利要求17所述智能球形机器人，其特征在于，所述防水槽具有一道以上的防水立面，所述一道以上的防水立面均匀的设置于所述防水道上；所述一道以上的防水立面的高度由内侧至外侧依次减小；其中，内侧是指接近所述壳体的一侧，外侧是指远离所述壳体的一侧；或者，所述一道以上的防水立面包括：第一高度的防水立面和第二高度的防水立面，所述一道以上的防水立面在防水道上按照不同高度交错的方式设置；其中，所述按照不同高
度交错的方式设置是指第一高度的防水立面相邻的防水立面为第二高度，第二高度的防水立面相邻的防水立面为第一高度；第一高度与第二高度不相等。19.根据权利要求17所述智能球形机器人，其特征在于，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体相连接的装配面上设有防渗透部件，用于防止水流通过上壳体与下壳体之间相连接的装配面渗透进入所述壳体内部。20.根据权利要求16所述智能球形机器人，其特征在于，所述智能球形机器人还包括：激光装置；所述壳体上设置有激光开孔；所述防水结构还包括：激光防水通道；激光防水通道设置于所述激光装置和所述激光开孔之间，所述激光防水通道接近所述激光装置一端的高度高于所述激光防水通道接近所述激光开孔一端的高度，用于将通过激光开孔进入壳体的水通过倾斜引流的方式引导至壳体外部。21.根据权利要求16所述智能球形机器人，其特征在于，所述智能球形机器人还包括：设置于壳体上的装配座，用于装配供智能球形机器人携带的外部部件；所述装配座包括装配槽和装配固件，所述装配固件为柱状凸起，用于实现将外部部件安装套设固定于所述装配固件外表面与装配槽之间。22.根据权利要求21所述智能球形机器人，其特征在于，所述智能球形机器人还包括：装配座顶盖，用于覆盖未装配外部部件的装配座，防止水分积累于装配座中。23.根据权利要求22所述智能球形机器人，其特征在于，逗宠棒结构可拆卸地安装在所述装配固件上，其中，该逗宠棒结构还被所述装配座顶盖配合装配；所述装配座顶盖的形状与所述装配槽的形状相适配。24.根据权利要求23所述智能球形机器人，其特征在于，所述逗宠棒结构包括棒体和弹簧；棒体的一端伸出所述壳体的外部并与逗宠玩具连接，棒体的另一端与弹簧连接；弹簧套接在所述装配固件上，其中，弹簧的形状大小与所述装配固件之间相适配。25.根据权利要求24所述智能球形机器人，其特征在于，所述装配座顶盖的盖面下方开设有中空的柱状槽位；所述装配座顶盖的一端设置缺口，使得所述棒体的部分结构伸出所述装配槽；柱状槽位在所述缺口的下方设有限位口，以将所述棒体的部分结构嵌入所述装配槽中；其中，所述装配座还包括限位部件，限位部件包括第一限位单元和第二限位单元，所述限位部件将装配于装配座的逗宠棒结构的棒体限制于所述第一限位单元和所述第二限位单元之间。26.根据权利要求1所述智能球形机器人，其特征在于，所述智能球形机器人包括滚轮安装结构；所述滚轮安装结构包括基座、轴承和驱动轮；其中，所述轴承包括轴承内圈和轴承外圈；所述轴承内圈与所述基座连接；所述轴承外圈与所述驱动轮连接，使得所述驱动轮相对于所述基座转动。27.根据权利要求26所述智能球形机器人，其特征在于，所述基座包括电机支架、电机的输出轴和所述壳体；其中，所述电机的输出轴安装于所述电机支架上；所述电机支架安装于所述壳体上；所述轴承内圈套入所述电机的输出轴后，与所述电机支架刚性连接；其中，
所述轴承内圈与所述电机的输出轴不接触；所述驱动轮包括第一连接部，所述第一连接部套入所述电机的输出轴后，再与所述轴承外圈连接，使得所述电机的输出轴带动所述驱动轮相对于所述基座作轴向转动。28.根据权利要求26所述智能球形机器人，其特征在于，所述驱动轮包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述电机的输出轴连接，所述第二连接部与所述轴承外圈连接，使得所述电机的输出轴带动所述驱动轮相对于所述基座作轴向转动；其中，所述轴承装配好后，与所述电机的输出轴同轴心。29.根据权利要求1所述智能球形机器人，其特征在于，所述智能球形机器人包括轮体装配结构，所述轮体装配结构包括半球壳体，其中，所述驱动轮是半球壳体；半球壳体是设置在球形机器人内部的驱动组件的两侧；其中，驱动组件用于带动半球壳体转动；半球壳体是以无螺钉的方式装配而成。30.根据权利要求29所述智能球形机器人，其特征在于，所述半球壳体包括球面端盖、第一锥台球壳和第二锥台球壳；其中，第一锥台球壳和第二锥台球壳都属于...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜新桥，王学全，孙土春，陈国栋，孙荣孟，
申请(专利权)人：珠海市一微机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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