一种可实现三旋转自由度全向运动的球形机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种可实现三旋转自由度全向运动的球形机器人，特点为：在球形转子的表面按照三十二面体结构的每个正五边形和正六边形的中心均嵌装有一永磁体，在安装孔之间位置嵌装有天线和配重块；球形转子内腔中固装有电池、球内无线传输模块和球内空间姿态传感器；定子壳内安装有3排PCB电磁线圈；定子壳下端与底座上端部铣平面固连；球形转子设置于定子壳及底座内腔中，定子壳下端铣平面处设有下环型内球滑动导轨，定子壳的上端铣平面处固装有上环形内球滑动导轨，两导轨分别通过其内球面与球形转子外表面下部和上部对应部位接触配合；底座内腔中设有球外无线接收模块、接收天线及球外空间姿态传感器。本发明专利技术可实现三旋转自由度全向旋转运动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人，特别涉及一种可实现三旋转自由度全向运动的球形机器人。

技术介绍

1、在智能制造转型升级的机遇下，智能机器人、机器臂等多自由度运动装置已成为制造业核心技术之一。机器人关节及其驱动装置作为机器人的核心部件，在复杂运动关系中需要多个电机控制多个单自由度关节复合运动，这大大增加了关节的体积及复杂度，并且在小范围空间内进行多轴旋转难以实现。为解决机器人关节出现的难题，各国学者提出以球形电机作为机器人驱动关节或研发以球形关节作为核心部件的球形机器人。球形机器人理论上可以实现在任意姿态绕x、y、z轴的旋转运动及其复合运动，在球坐标系内实现任意运动。

2、球形机器人经过近些年的发展，取得了很大的进步，但由于我国在球形机器人领域起步较晚，还处于不断探索的阶段，仍存在许多问题。首先球形机器人的制造难度相对较大，多数定转子使用点线接触，关节刚度不足，转子轨迹监测装置复杂且仅适用于实验平台使用；其次永磁型球形机器人在很多精密仪器或航天设备中会对其他零件产生磁干扰，通电线圈在使用完毕后仍有剩磁；而且机器人球形关节未能实现产业化。在关节驱动方面，多家本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可实现三旋转自由度全向运动的球形机器人，其特征在于：包括球形转子、定子、底座；

2.根据权利要求1所述的可实现三旋转自由度全向运动的球形机器人，其特征在于：所述球形转子整体采用碳纤维材料制成；所述定子壳采用航空铝或钛合金材料制成。

3.根据权利要求1所述的可实现三旋转自由度全向运动的球形机器人，其特征在于：所述电池安装在电池壳座内，电池壳座与连接于球形转子内壁上的连接柱部分通过螺钉固定连接，所述球内无线传输模块和球内空间姿态传感器分别安装在电池壳座外的下部和上部位置。

4.根据权利要求1所述的可实现三旋转自由度全向运动的球形机器人，其特征在于：...

【技术特征摘要】

1.一种可实现三旋转自由度全向运动的球形机器人，其特征在于：包括球形转子、定子、底座；

2.根据权利要求1所述的可实现三旋转自由度全向运动的球形机器人，其特征在于：所述球形转子整体采用碳纤维材料制成；所述定子壳采用航空铝或钛合金材料制成。

3.根据权利要求1所述的可实现三旋转自由度全向运动的球形机器人，其特征在于：所述电池安装在电池壳座内，电池壳座与连接于球形转子内壁上的连接柱部分通过螺钉固定连接，所述球内无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福聪，马帅昭，田宝凯迪，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：