一种三棱锥分布式球形机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三棱锥分布式球形机器人,涉及机器人技术领域，包括外壳和安装在外壳内的机器人本体，机器人本体包括搭载平台；所述搭载平台上方安装有与外壳内壁抵紧的缓冲式万向球，缓冲式万向球位于搭载平台中心；所述搭载平台下方还安装有三个支撑柱，三个支撑柱沿搭载平台中心圆周周向间隔排布，且三个支撑柱上均安装有全向轮和驱动全向轮转动的减速电机。本实用新型专利技术通过缓冲式万向球与三个支撑柱上的全向轮共同配合，以此在外壳内形成三棱锥式分布，使得机器人稳定附着在外壳内部，该布局设计大大简化了球形机器人的结构，还使得传动机构更加紧凑、传动更加灵活、可靠；同时，本实用新型专利技术结构简单、生产成本低。生产成本低。生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种三棱锥分布式球形机器人


[0001]本技术涉及机器人
，具体而言，涉及一种三棱锥分布式球形机器人。

技术介绍

[0002]目前球形机器人发展的历史并不长，但是其运动机理上与以往的机器人实现方式有很大不同，比如弹跳式的运动方式、外部轮廓上的变异实现方式、球体直径上的变化实现方式，使得球体滚动具有诸多优点的同时，也不可避免的存在着缺点，例如：结构复杂，生产成本高，且其传动灵活性和可靠性均较差。因此，如何在设计中避免球形机器的缺点和不足，一直以来是机器人研究人员努力的方向。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种三棱锥分布式球形机器人，有效解决现有球形机器人结构复杂、生产成本高、传动灵活性差、可靠性差的问题。
[0004]为实现本技术目的，采用的技术方案为：一种三棱锥分布式球形机器人，包括外壳和安装在外壳内的机器人本体，机器人本体包括搭载平台；所述搭载平台上方安装有与外壳内壁抵紧的缓冲式万向球，缓冲式万向球位于搭载平台中心；所述搭载平台下方还安装有三个支撑柱，三个支撑柱沿搭载平台中心圆周周向间隔排布，且三个支撑柱上均安装有全向轮和驱动全向轮转动的减速电机。
[0005]进一步的，所述搭载平台上还安装有支撑架，且缓冲式万向球安装在支撑架上。
[0006]进一步的，所述支撑架包括安装在搭载平台上的多个呈弧形的筋条，多个筋条上端共同汇聚，缓冲式万向球安装在多个筋条的汇聚处。
[0007]进一步的，所述缓冲式万向球包括安装底座、导轨套、球座、万向球和弹簧，导轨套固定在安装底座上，弹簧安装在导轨套内，且球座下端插设在导轨套内并与弹簧抵紧，万向球安装在球座上端面上并与外壳内壁抵紧。
[0008]进一步的，所述支撑柱下端还安装有连接板，连接板上安装有相互啮合的齿轮，减速电机输出端与其中一个齿轮传动链接，全向轮安装在另一齿轮的轮轴上。
[0009]进一步的，所述减速电机为碳刷霍尔编码直流减速电机。
[0010]进一步的，所述全向轮包括轮毂和多个滚子轮，轮毂呈“井”字型，轮毂上相互平行的两个延伸部上共同安装有转轴，滚子轮分别安装在转轴中部和转轴两端，且转轴两端的滚子轮呈圆锥状，多个滚子轮的轮廓共同围绕形成圆形。
[0011]进一步的，所述外壳包括两个半球形壳体扣合固定，且两个半球形壳体的断面处通过粘结剂粘结固定。
[0012]进一步的，所述外壳为透明材质。
[0013]进一步的，所述搭载平台上还安装有电池单元、探测器模块、无线通信模块、控制板和摄像头，电池单元、探测器模块、无线通信模块、减速电机、摄像头均与控制板电连接，且电池单元位于搭载平台下方。
[0014]本技术的有益效果是：
[0015]本技术中通过缓冲式万向球与三个支撑柱上的全向轮共同配合，以此在外壳内形成三棱锥式分布，使得机器人稳定附着在外壳内部，该布局设计大大简化了球形机器人的结构，还使得传动机构更加紧凑、传动更加灵活、可靠；同时，本技术结构简单、生产成本低。
[0016]本技术中通过将电池单元固定在搭载平台下方，使机器人在运行过程中提供电力的同时，始终维持机器人重心的平衡，从而使摄像头起到观察路径、避障目标追踪等功能。
附图说明
[0017]附图示出了本技术的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本技术的原理，其中包括了这些附图以提供对本技术的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0018]图1是本技术提供的三棱锥分布式球形机器人的结构示意图；
[0019]图2是机器人本体的结构示意图；
[0020]图3是缓冲式万向球的结构示意图；
[0021]图4是全向轮的结构示意图。
[0022]附图中标记及相应的零部件名称：
[0023]1、外壳，2、搭载平台，3、缓冲式万向球，4、支撑柱，5、全向轮，6、减速电机，7、支撑架，8、连接板，9、电池单元，10、探测器模块，11、无线通信模块，12、控制板；
[0024]31、安装底座，32、导轨套，33、球座，34、万向球；
[0025]51、轮毂，52、滚子轮，53、转轴，54、齿轮；
[0026]71、筋条。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施方式对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分。
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本技术。
[0029]如图1、图2所示，本技术提供的一种三棱锥分布式球形机器人，包括外壳1和安装在外壳1内的机器人本体，机器人本体包括搭载平台2，搭载平台2中心位于外壳1的直径上，且搭载平台2边缘与外壳1内壁之间具有一定间距；所述搭载平台2上表面固定安装有缓冲式万向球3，缓冲式万向球3与外壳1内壁抵紧，缓冲式万向球3的球心与搭载平台2中心在同一直线上；所述搭载平台2下方还安装有三个支撑柱4，三个支撑柱4的中心与搭载平台2中心在同一直线上，且三个支撑柱4以搭载平台2的中心为圆心呈圆周周向间隔排布，即相邻两个支撑柱4之间的间距为120
°
，同时，三个支撑柱4上均安装有全向轮5和减速电机6，全向轮5抵紧在外壳1内壁上，减速电机6输出端与全向轮5传动连接，使减速电机6驱动全向轮5转动。
[0030]在本技术中，搭载平台2为6061铝合金材质，且搭载平台2的直径为200mm，搭载平台2的厚度为2mm，其结构简单、重量轻，搭载平台2上还开设有供支撑柱4安装的螺纹孔，搭载平台2中心开设有一个直径为20mm的过线通孔。
[0031]本技术中，支撑柱4呈L型，支撑柱4连接搭载平台2一端的厚度大于支撑柱4安装全向轮5一端的后端，即，支撑柱4连接搭载平台2一端的长、宽、高分别为8mm、8mm、48mm，且支撑柱4连接搭载平台2一端的端面上开设又与搭载平台2上适配的螺纹孔，不仅使支撑柱4与搭载平台2实现可拆卸连接，且有效防止支撑柱4在搭载平台2上转动。
[0032]作为本实施方式更进一步的改进，所述搭载平台2上表面还安装有支撑架7，缓冲式万向球3安装在支撑架7上，即，支撑架7连接缓冲式万向球3和搭载平台2以稳定固定，有效提高缓冲式万向球3的安装高度，保证缓冲式万向球3在安装后能与外壳1内壁抵紧。
[0033]作为本实施方式更进一步的改进，所述支撑架7包括安装在搭载平台2上的多个呈弧形的筋条71，多个筋条71的下端以搭载平台2的中心为圆心呈圆周周向间隔排布，而多个筋条71的上端共同汇聚固定，即，支撑架7呈球笼型结构。具体的，所述支撑架7的直径为220mm，支撑架7的宽度为12mm，支撑架7的高度为109mm，且支撑架7为不锈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三棱锥分布式球形机器人，其特征在于，包括外壳(1)和安装在外壳(1)内的机器人本体，机器人本体包括搭载平台(2)；所述搭载平台(2)上方安装有与外壳(1)内壁抵紧的缓冲式万向球(3)，缓冲式万向球(3)位于搭载平台(2)中心；所述搭载平台(2)下方还安装有三个支撑柱(4)，三个支撑柱(4)沿搭载平台(2)中心圆周周向间隔排布，且三个支撑柱(4)上均安装有全向轮(5)和驱动全向轮(5)转动的减速电机(6)。2.根据权利要求1所述的三棱锥分布式球形机器人，其特征在于，所述搭载平台(2)上还安装有支撑架(7)，且缓冲式万向球(3)安装在支撑架(7)上。3.根据权利要求2所述的三棱锥分布式球形机器人，其特征在于，所述支撑架(7)包括安装在搭载平台(2)上的多个呈弧形的筋条(71)，多个筋条(71)上端共同汇聚，缓冲式万向球(3)安装在多个筋条(71)的汇聚处。4.根据权利要求1所述的三棱锥分布式球形机器人，其特征在于，所述缓冲式万向球(3)包括安装底座(31)、导轨套(32)、球座(33)、万向球(34)和弹簧，导轨套(32)固定在安装底座(31)上，弹簧安装在导轨套(32)内，且球座(33)下端插设在导轨套(32)内并与弹簧抵紧，万向球(34)安装在球座(33)上端面上并与外壳(1)内壁抵紧。5.根据权利要求1所述的三棱锥分布式球形机器人，其特征在于，所述支撑柱(4)下端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，康玉宽，陆景，荣文钲，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：新型
国别省市：