CN1288832A - 遥控自驱动球车 - Google Patents

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Abstract

一种可遥控或根据程序控制其自主运动的遥控自驱动球车,外部轮廓为球形。其原理是将一个电机放置在球的内部,使其转子与球的内壁连接,与电机定子连接部分保持下垂状态,启动电机产生前进驱动力;通过舵机使配重摆动改变球体的重心,使球在运动中完成转弯运动。利用单片机、传感器和遥控装置,可对球体进行程序控制或无线遥控,实现球车的停、转、平衡及跟踪给定的轨迹。克服了现有类似自动车动态稳定性差、抗干扰能力弱的缺陷。可用于星球探测、运输、探险、救援、军事、娱乐等方面,能够在沼泽、沙滩、冰雪地、水上及太空等环境作业。

Description

遥控自驱动球车
本发明涉及一种可以遥控或根据程序控制其运动的自驱动球车，属于电动及自动车辆领域。
现有的自动车辆是带有轮子或腿的机电系统，在日常生活中应用广泛，但其动态稳定性差。目前比较新颖的一种独轮车，采用内驱动原理，利用独轮车上的单摆产生动力，用陀螺力调向和稳定车辆，但在低速运动和调向时的抗干扰能力和稳定性差，使其应用受限制。
本发明的目的是要提供一种稳定性好、运动灵活并可实现远距离遥控操作和能按给定轨迹自主运动的新型自动车辆。
实现上述目的所采用的技术方案是：
一种遥控自驱动球车，包括有电池、电机和遥控装置，整车外廓为球形，电机2安装在球形外壳1内部的中心，其转子转轴与球形外壳1的内壁相连，转轴回转轴线与球形外壳1的水平轴线重合，所述电机1定子外壳下方连接有其重心线与球形外壳1垂直轴线重合并保持下垂状态的机件，包括传动机构4、与该传动机构铰接的可由传动机构4带动而摆动的电池组6、单片机及遥控接收装置组件7以及配重5；球车采用遥控自驱动方式，其定向直线运动是遥控启动电机2经主轴3传动球形外壳1旋转，传动装置4、单片机及遥控装置7、电池组6及配重5向前微摆，保持下垂状态，产生向前的驱动力而获得的；其转弯运动是经遥控接收装置7控制传动机构4带动配重5摆动产生重力矩而获得的；其按照给定轨迹自主运动是通过遥控接收装置启动单片机7控制程序而实现的。
球形外壳是由半球壳1．1和半球壳1．2以密封止口相结合而构成。
电机2是通过联轴器9联接主轴3，主轴两端插入支座8的方形支承孔与球形外壳1内壁相连接。
传动装置4是舵机或由电机传动的齿轮机构。
电机2是直流伺服电机。
附图1是本发明总体结构示意图。
实施例：如图1所示，直流伺服电机2安装在球形外壳1内部，遥控启动电机，其转子转轴经联轴器9传动主轴3带动球形外壳1旋转，安装在电机定子外壳下方的装置向前微摆，保持下垂，产生前进驱动力；当需转弯时，由遥控接收装置控制舵机4，使配重5、电池组6及微机和遥控装置7摆动改变球体重心，可使球车在运动中完成转弯动作；利用遥控装置启动单片机控制程序，可使球车按照给定轨迹自主运动。
由于采用上述技术方案本发明具有以下优点：
1、由于采用内驱动方式及球形外廓，提高了车辆的灵活性和动态稳定性，而其对称的结构及所设的配重又具有很好的静态稳定性和良好的适应地貌、环境的能力；
2、采用遥控装置可实现远距离操作；
3、通过遥控启动单片机系统控制程序，使远程操作和自主运动相结合可大大提高车辆的性能；
4、具有广泛的用途：例如可用于星球探测、运输、探险、救援、军事及娱乐等方面，并能在沼泽、沙滩、冰雪地、水上及太空等环境作业；
5、原理构思新颖，结构简单紧凑，制造成本低廉。其产品已开发成功，所造球车性能良好，具有诱人的商业前景。

Claims (5)

1、一种遥控自驱动球车，包括有电池、电机和遥控装置，其特征在于：整车外廓为球形，电机(2)安装在球形外壳(1)内部的中心，其转子转轴与球形外壳(1)的内壁相连，转轴回转轴线与球形外壳(1)的水平轴线重合，所述电机(1)定子外壳下方连接有其重心线与球形外壳(1)垂直轴线重合并保持下垂状态的机件，包括传动机构(4)、与该传动机构铰接的可由传动机构(4)带动而摆动的电池组(6)、单片机及遥控接收装置组件(7)以及配重(5)，球车采用遥控自驱动方式，其定向直线运动是遥控启动电机(2)经主轴(3)传动球形外壳(1)旋转，传动装置(4)、单片机及遥控装置(7)、电池组(6)及配重(5)向前微摆，保持下垂状态，产生向前的驱动力而获得的；其转弯运动是经遥控接收装置(7)控制传动机构(4)带动配重(5)摆动产生重力矩而获得的；其按照给定轨迹自主运动是通过遥控接收装置启动单片机(7)控制程序而实现的。
2、由权利要求1所述的球车，其特征在于：所述球形外壳是由半球壳(1．1)和半球壳(1．2)以密封止口相结合而构成。
3、由权利要求1所述的球车，其特征在于：电机(2)是通过联轴器(9)联接主轴(3)，主轴两端插入支座(8)的方形支承孔与球形外壳(1)内壁相连接。
4、由权利要求1所述的球车，其特征在于：所述传动装置(4)是舵机或由电机传动的齿轮机构。
5、由权利要求1所述的球车，其特征在于：所述电机(2)是直流伺服电机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101328858B (zh) * 2008-08-01 2010-10-13 哈尔滨工业大学 基于自补偿复合密封技术的低摩擦高压转叶马达
CN109404233A (zh) * 2018-12-12 2019-03-01 同方计算机有限公司 一种适用于恶劣环境的驱动装置及其驱动方法

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