球式自平衡机器人，涉及一种机器人，适用于在人无法正常工作的狭小空间和对机器人平衡性要求较高的领域作业。所要解决的技术问题是提供一种适合工作在狭小空间的机器人和对机器人平衡性要求较高的领域作业的一种球式自平衡机器人。机器人结构包括：球和球上部分。球上部分包括：三块有机璃板平行放置通过三个侧梁连接，底部玻璃板与三个足连接。通过三个传感器检测倾角的方向及角度，然后将数据反馈给单片机，单片机通过控制相应电机转动、转速来驱动球使机器人底部向该方向移动，使球上部分的重心与球中心的连线与地面保持垂直，使机器人始终保持在一个动态平衡状态，应用的范围更广泛。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种机器人，适用于在人无法正常工作的狭小空间和对机器人平衡性 要求较高的领域作业。
技术介绍
移动式机器人在各行各业具有广泛的应用，主要有轮式，履带式，足式。但是普遍 存在转向不够灵活，并且很多机器人在设计之初并未考虑自身保持平衡的问题，并且底部 大部分都采用轮式对于不同地形适应性不强，它们在一定程度上能满足人们的需求，但随 着工作环境的要求越来越高，轮式机器人的灵活性问题显得越来越突出，轮式机器人在转 弯时需要很大转弯半径，这使他不适合工作在狭小的空间，适合工作在狭小的空间机器人 未见报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题提供一种适合工作在狭小空间的机器人和对机器人 平衡性要求较高的领域作业的一种球式自平衡机器人。本专利技术解决其技术问题的技术方案球式自平衡机器人，该球式自平衡机器人包括球和球上部分。球上部分包括A 有机璃板、B有机玻璃板、A侧梁、B侧梁、C侧梁、C有机玻璃板、A足、C足、B足、A电机、B 电机、C电机、C联轴器、C轮子、B联轴器、B轮子、A联轴器、A轮子。所述的A侧梁，B侧梁，C侧梁为三个完全相同的不锈钢方管。所述的A足、C足、B足为三个完全相同，并由不锈钢制作的。所述的A电机、B电机、C电机的选型相同。所述的A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃板为三个直径相同,厚度相同的 圆形有机玻璃板，并在板面上以圆心为中心设夹角为120度，等距离分布的第一、二、三矩 形孔。所述的C有机玻璃板在第一、二、三矩形孔内侧分别有向圆心方向夹角为120度相 邻的第一，二，三组，每组由四个呈矩形分布贯穿于有机玻璃板上下面的带有螺纹的通孔组 成。所述零件之间的连接所述的A侧梁置于A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃板上第一矩形孔中， 通过三个螺钉分别与A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃板的螺纹连接，将A侧梁分 别与A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃板连接固定。所述的B侧梁置于A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃板上与第一个矩形 孔相邻的第二个矩形孔中；通过三个螺钉分别与A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃 板的螺纹连接，将B侧梁与A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃板连接固定。所述的C侧梁置于A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃板与第二个矩形孔相邻的第三个矩形孔中；通过三个螺钉分别与A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃板 的螺纹连接，将A侧梁与A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃板连接固定。A侧梁、B侧梁和C侧梁与A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃板的连接，使 A有机玻璃板、B有机玻璃板和C有机玻璃板平行，并同轴。所述的A足的四个通孔端通过四个螺钉与C有机玻璃板螺纹连接固定。所述的C足的四个通孔端通过四个螺钉与C有机玻璃板螺纹连接固定。所述的B足的四个通孔端通过四个螺钉与C有机玻璃板螺纹连接固定。所述的A足的另一端通过螺钉与A电机螺纹连接固定。所述的C足的另一端通过螺钉与C电机螺纹连接固定。所述的B足的另一端通过螺钉与B电机螺纹连接固定。所述的A电机在输出轴上安装A联轴器。所述的C电机在输出轴上安装C联轴器。所述的B电机在输出轴上安装B联轴器。所述的A联轴器的六方头端置入A轮子中心六角凹槽中，通过螺钉与A联轴器的 螺纹连接，实现A轮子与A电机输出轴的固定连接。所述的C联轴器的六方头端置入C轮子中心六角凹槽中，通过螺钉与C联轴器的 螺纹连接，实现C轮子与C电机输出轴的固定连接。所述的B联轴器的六方头端置入B轮子中心六角凹槽中，通过螺钉与B联轴器的 螺纹连接，实现B轮子与B电机输出轴的固定连接；。所述的A玻璃板的外圆面上以圆心为轴呈120度处各安装ENC03和7260传感器。本专利技术的有益效果1.稳定性，本专利技术的机器人的三个足互成120度角的驱动模块，在底部构成一个 三角形具有稳定性，因此可以负重超过10kg。通过对A电机、C电机、B电机三个电机的控 制驱动A轮子、C轮子、B轮子对球进行驱动，当机器人由于外力作用失去平衡时，位于A玻 璃板的外圆面上以圆心为轴呈120度分布的三个传感器能检测到倾角的方向及角度，然后 将数据反馈给单片机，单片机通过控制相应电机转动、转速来驱动球使机器人底部向该方 向移动，使球上部分的重心与球中心的连线与地面保持垂直，使机器人重新获得平衡，因此 机器人始终保持在一个动态平衡状态，所以所能应用的范围更广泛。2.灵活性，本专利技术三个侧梁与三个有机玻璃板的平等连接构成圆柱体造型(指球 上部分)，使用有机玻璃制造使整体结构更加轻巧灵敏，由于机器人的底部是一个球，驱动 机器人向任一方向移动可以通过改变三个驱动轮的转动情况实现快速而准确的移动。而且 在编写程序时将向不同方向移动时驱动轮的转动情况编写为不同函数，那么在主函数中只 需调用函数就可以使机器人移动。附图说明图1球式自平衡机器人主视图。图2电机与轮子连接关系图。图3电机与足连接关系图。图4 A有机玻璃板的轴侧图。图5图4的B处的局部放大图。图6 C有机玻璃板的轴侧图。图7图6的A处的局部放大图。图8侧梁的轴侧图。图9 A、B、C有机玻璃板与A、B、C侧梁装配图。图10图9的C处的局部放大图。图11足的轴侧图。图12足与有机玻璃板连接关系图。图13联轴器主视图。图14联轴器左视图。图15联轴器轴侧图。具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步说明。球式自平衡机器人，该球式自平衡机器人包括球19和球上部分。所述的球上部分包括:A有机璃板1、B有机玻璃板2、A侧梁3、B侧梁4、C侧梁5、 C有机玻璃板6、A足7、C足8、B足9、A电机10、B电机11、C电机12、C联轴器13、C轮子 14、B联轴器15、B轮子16、A联轴器17、A轮子18。所述的A侧梁3，B侧梁4，C侧梁5为三个完全相同的不锈钢方管。所述的A足7、C足8、B足9为三个完全相同，并由不锈钢制作的；所述的A电机10、B电机11、C电机12的型号都为775。所述的A有机玻璃板1、B有机玻璃板2和C有机玻璃板6为三个直径相同，厚度相 同的圆形有机玻璃板，并在板面上以圆心为中心设夹角为120度，等距离分布的第一、二、三矩形孔。所述的C有机玻璃板6在第一、二、三矩形孔内侧分别有向圆心方向夹角为120度 相邻的第一，二，三组，每组由四个呈矩形分布贯穿于有机玻璃板上下面的带有螺纹的通孔 组成。所述零件之间的连接所述的A侧梁3置于A有机玻璃板1、B有机玻璃板2和C有机玻璃板6上第一矩 形孔中，通过三个螺钉分别与A有机玻璃板1、B有机玻璃板2和C有机玻璃板6的螺纹连 接，将A侧梁3分别与A有机玻璃板1、B有机玻璃板2和C有机玻璃板6连接固定。所述的B侧梁4置于A有机玻璃板1、B有机玻璃板2和C有机玻璃板6上与第一 个矩形孔相邻的第二个矩形孔中；通过三个螺钉分别与A有机玻璃板1、B有机玻璃板2和 C有机玻璃板6的螺纹连接，将B侧梁4与A有机玻璃板1、B有机玻璃板2和C有机玻璃 板6连接固定。所述的C侧梁5置于A有机玻璃板1、B有机玻璃板2和C有机玻璃板6与第二个 矩形孔相邻的第三个矩形孔中；通过三个螺钉分别与A有机玻璃板1、B有机玻璃板2和C 有机玻璃板6的螺纹连接，将A侧梁3与A有机玻璃板1、B有机玻璃板2和C有机玻璃板 6连接固定。A侧梁3、B侧梁本文档来自技高网...
【技术保护点】
球式自平衡机器人，其特征在于该球式自平衡机器人包括：球（19）和球上部分；球上部分包括：A有机璃板（1）、B有机玻璃板（2）、A侧梁（3）、B侧梁（4）、C侧梁（5）、C有机玻璃板（6）、A足（7）、C足（8）、B足（9）、A电机（10）、B电机（11）、C电机（12）、C联轴器（13）、C轮子（14）、B联轴器（15）、B轮子（16）、A联轴器（17）、A轮子（18）；?所述的A侧梁（3），B侧梁（4），C侧梁（5）为三个完全相同的不锈钢方管；所述的A足（7）、C足（8）、B足（9）为三个完全相同，并由不锈钢制作的；所述的A电机（10）、B电机（11）、C电机（12）的选型相同；所述的A有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板（6）为三个直径相同，厚度相同的圆形有机玻璃板，并在板面上以圆心为中心设夹角为120度，等距离分布的第一、二、三矩形孔；所述的C有机玻璃板（6）在第一、二、三矩形孔内侧分别有向圆心方向夹角为120度相邻的第一，二，三组螺纹通孔，每组由四个呈矩形分布贯穿于有机玻璃板上下面的带有螺纹的通孔组成；?所述零件之间的连接：?所述的A侧梁（3）置于A有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板（6）上第一矩形孔中，通过三个螺钉分别与A有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板（6）的螺纹连接，将A侧梁（3）分别与A有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板（6）连接固定；所述的B侧梁（4）置于A有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板（6）上与第一个矩形孔相邻的第二个矩形孔中；通过三个螺钉分别与A 有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板（6）的螺纹连接，将B侧梁（4）与A有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板（6）连接固定；所述的C侧梁（5）置于A有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板（6）上与第二个矩形孔相邻的第三个矩形孔中；通过三个螺钉分别与A有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板（6）的螺纹连接，将A侧梁（3）与A有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板（6）连接固定；?A侧梁（3）、B侧梁（4）和C侧梁（5）与A有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板的连接，使A有机玻璃板（1）、B有机玻璃板（2）和C有机玻璃板（6）平行，并同轴；所述的A足（7）的四个通孔端通过四个螺钉与C有机玻璃板（6）螺纹连接固定；?所述的C足（8）的四个通孔端通过四个螺钉与C有机玻璃板（6）螺纹连接固定；?所述的B足（9）的四个通孔端通过四个螺钉与C有机玻璃板（6）螺纹连接固定；?所述的A足（7）的另一端通过螺钉与A电机（10）螺纹连接固定；所述的C足（8）的另一端通过螺钉与C电机（12）螺纹连接固定；所述的B足（9）的另一端通过螺钉与B电机（11）螺纹连接固定；所述的A电机（10）在输出轴上安装A联轴器（17）；所述的C电机（10）在输出轴上安装C联轴器（13）；所述的B电机（10）在输出轴上安装B联轴器（15）；所述的A联轴器（17）的六方头端置入A轮子（18）中心六角凹槽中，通过螺钉与A联轴器（17）的螺纹连接，实现A轮子（18）与A电机（10）输出轴的固定连接；所述的C联轴器（13）的六方头端置入C轮子（14）中心六角凹槽中，通过螺钉与C联轴器（13）的螺纹连接，实现C轮子（14）与C电机（12）输出轴的固定连接；?所述的B联轴器（15）的六方头端置入B轮子（16）中心六角凹槽中，通过螺钉与B联轴器（15）的螺纹连接，实现B轮子（16）与B电机（11）输出轴的固定连接；所述的A玻璃板（1）的外圆面上以圆心为轴呈120度处各安装各安装ENC03和7260传感器。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵亢，刘思捷，梁嘉俊，赵嘉珩，吕文超，侯潇怡，杨新平，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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