一种球形机器人实现连续弹跳的多运动态机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种球形机器人实现连续弹跳的多运动态机构。包括球体外气室结构、跳跃动力组件和球体重心偏移控制组件；球体内装有跳跃动力组件和球体重心偏移控制组件。本实用新型专利技术的目的是为了解决现有球形机器人存在的：不能进行连续跳跃运动、能量利用率低、可操控性差的缺陷。本实用新型专利技术所述的球体外气室，双气室连管，内气室气囊，组成了实现球形机器人连续跳跃的双气室结构；所述的各驱动器，驱动器卷轮，球心定位绳，组成了实现球形机器人滚动的球体重心偏移控制组件。本实用新型专利技术具有结构简单紧凑、运动姿态丰富、运动灵活性高的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多运动态的球形移动机器人，尤其涉及一种球形机器人实现连续弹跳的多运动态机构。
技术介绍
球形机器人是一类新型的移动机器人。球形的外壳既是机器人保护内部设备的外壳又是机器人实现自身移动的平台。球形机器人具有全方位运动、零转弯半径等优点。目前，人们所技术的球形机器人多是通过球体内两个或多个重块来回的变换位置来实现整个机器人的滚动运动，通过机械储能装置快速释放能量来使机器人获得完成跳跃的初始能量的结构。但采用这种驱动结构的球形机器人，由于受其机械结构的限制，其存在以下缺点一、运动灵活性较差。二、不能进行连续的跳跃运动。三、能量利用率低。
技术实现思路
针对现有球形机器人存在的上述各种缺点，本技术的目的在于提供一种球形机器人实现连续弹跳的多运动态机构。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是本技术包括球体外气室结构、跳跃动力组件和球体重心偏移控制组件；球体外气室结构内装有跳跃动力组件和球体重心偏移控制组件；1)球体外气室结构包括球体外气室球壳和球体外气室球面；球体外气室下球壳与球体外气室上球壳配合构成球体外气室球壳，球体外气室下球面与球体外气室上球面配合构成球体外气室球面，球体外气室球面、球体外气室球壳的经纬线上均分布有安装孔，球体外气室连管密封安装于球体外气室球壳与球体外气室球面相互对应的安装孔之间，球体外气室球壳在内表面的三个正交轴向所对应的六个方向上分别设有结构相同的球心定位块；2)跳跃动力组件包括内气室气囊、球心支架、空间凸轮、导轮、导轮固定架、导轮安装臂、主驱动器和双气室连管；球心支架呈中空柱体状，内气室气囊安装在球心支架里， 内气室气囊一侧的气室接头穿过球心支架一端的通孔连接双气室连管的一端，内气室气囊的另一侧与空间凸轮的一面粘接，双气室连管的另一端连接在球体外气下室球壳内表面上设有的气室接头上与球体外气室上球壳和球体外气室上球面之间的空间连通，球心支架端面与通孔相对的一侧固定连接有主驱动器，主驱动器的输出轴面向内气室气囊，该输出轴与导轮安装臂连接，导轮安装臂上装有导轮固定架，导轮固定架上装有导轮，导轮与空间凸轮的螺旋面接触，主驱动器的输出轴、空间凸轮与内气室气囊共轴线；3)球体重心偏移控制组件包括辅助固定支架和六个结构相同的驱动器单元；辅助固定支架安装在主驱动器的外侧，第一驱动器单元安装在辅助固定支架的侧面，第二驱动器单元安装在球心支架有通孔的一端上，其余四个驱动器单元等距均布安装在球心支架圆周面上，每个驱动器单元中的球心定位绳的一端分别在与球体外气室球壳正对应的球心定位块固定连接。所述的六个结构相同的驱动器单元均包括驱动器、驱动器卷轮、球心定位绳和驱动器固定架；驱动器安装在驱动器固定架上，驱动器卷轮安装在驱动器的输出轴上，球心定位绳的另一端固定并缠绕在各自的驱动器卷轮的U形轮槽上。所述的球体外气室球壳采用硬质材料，所述的球体外气室球面采用软质材料。所述的内气室气囊是轴向剖面呈波纹状的中空弹性圆柱体。所述的六根球心定位绳是具有弹性的绳索。所述的跳跃动力组件和球体重心偏移控制组件组成了球心组件，该球心组件在静止状态下的重心与球体外气室球壳的中心重合。本技术具有的有益效果是1.本技术的实现球形机器人连续弹跳的双气室结构，简化了机器人实现跳跃所需的机械结构，并且双气室的弹跳自储能能力提高了球形机器人实现连续弹跳的能量利用效率。另一方面，通过控制弹跳驱动器输出轴的不同转动状态，可以实现对气室不同气压状态的控制，从而能让球形机器人实现各种不同的运动状态，提高了运动的灵活性和机动性。2.本技术的实现球形机器人滚动的球体重心偏移控制组件，把整个球心组件当做质量块，避免了需要增加额外质量块来实现球体重心的偏移，从而有效降低了整个机器人的重量，提高了运动效率。附图说明图1是本技术的整体立体结构示意图。图2是本技术的爆炸结构示意图。图3是本技术的球心组件结构的正视图。图4是本技术的球心组件结构的侧视图。图5是本技术的球心支架的结构示意图。图6是本技术的弹跳动力组件的结构示意图。图7是本技术的球体重心偏移控制组件基本单元的结构示意图。图中1、球体外气室上球面，2、球体外气室下球面，3、球体外气室连管，4、球体外气室上球壳，5、球体外气室下球壳，6、球心支架，7、内气室气囊，8、空间凸轮，9、导轮，10、导轮固定架，11、导轮安装臂，12、主驱动器，13、双气室连管，14、辅助固定支架，15、第一驱动器固定架，16、第一驱动器，17、第一驱动器卷轮，18、第一球心定位绳，19、第二驱动器固定架，20、第二驱动器，21、第二驱动器卷轮，22、第二球心定位绳，23、第三驱动器固定架，24, 第三驱动器，25、第三驱动器卷轮，26、第三球心定位绳，27、第四驱动器固定架，28、第四驱动器，29、第四驱动器卷轮，30、第四球心定位绳，31、第五驱动器固定架，32、第五驱动器， 33、第五驱动器卷轮，34、第五球心定位绳，35、第六驱动器固定架，36、第六驱动器，37、第六驱动器卷轮，38、第六球心定位绳。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。如图广图7所示，本技术包括球体外气室结构、跳跃动力组件和球体重心偏4移控制组件；球体外气室结构内装有跳跃动力组件和球体重心偏移控制组件；1)如图1、图2所示，球体外气室结构包括球体外气室球壳和球体外气室球面； 球体外气室下球壳5与球体外气室上球壳4配合构成球体外气室球壳，球体外气室下球面 2与球体外气室上球面1配合构成球体外气室球面，球体外气室球面、球体外气室球壳的经纬线上均分布有安装孔，球体外气室连管3密封安装于球体外气室球壳与球体外气室球面相互对应的安装孔之间，球体外气室球壳在内表面的三个正交轴向所对应的六个方向上分别设有结构相同的球心定位块；2)如图1、图2、图5、图6所示，跳跃动力组件包括内气室气囊7、球心支架6、空间凸轮8、导轮9、导轮固定架10、导轮安装臂11、主驱动器12和双气室连管13 ；球心支架6 呈中空柱体状，内气室气囊7安装在球心支架6里，内气室气囊7 —侧的气室接头穿过球心支架6 —端的通孔连接双气室连管13的一端，内气室气囊7的另一侧与空间凸轮8的一面粘接，双气室连管13的另一端连接在球体外气下室球壳5内表面上设有的气室接头上与球体外气室上球壳和球体外气室上球面之间的空间连通，球心支架6端面与通孔相对的一侧固定连接有主驱动器12，主驱动器12的输出轴面向内气室气囊7，该输出轴与导轮安装臂 11连接，导轮安装臂11上装有导轮固定架10，导轮固定架10上装有导轮9，导轮9与空间凸轮8的螺旋面接触，主驱动器12的输出轴、空间凸轮8与内气室气囊7共轴线；3)如图1、图2、图3、图4、图7所示，球体重心偏移控制组件包括辅助固定支架 14和六个结构相同的驱动器单元；所述的六个结构相同的驱动器单元均包括驱动器、驱动器卷轮、球心定位绳和驱动器固定架；第一驱动器16安装在第一驱动器固定架15上，第一驱动器固定架15安装在辅助固定架14的侧面，辅助固定架14安装在主驱动器12的外侧，第一驱动器卷轮17安装在第一驱动器16的输出轴上，第一球心定位绳18 —端固定并缠绕在第一驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴兴，李晓明，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：实用新型
国别省市：