CN201566718U - 一种球形机器人 - Google Patents
一种球形机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201566718U CN201566718U CN2009202132298U CN200920213229U CN201566718U CN 201566718 U CN201566718 U CN 201566718U CN 2009202132298 U CN2009202132298 U CN 2009202132298U CN 200920213229 U CN200920213229 U CN 200920213229U CN 201566718 U CN201566718 U CN 201566718U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dual
- axle motor
- motor
- spherical shell
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种球形机器人,包括:一个双轴电机的两端伸出轴通过联轴器分别与两根连接轴相连,使双轴电机的伸出轴和连接轴11同轴,连接轴通过铜螺母、管接头、接头盖子固连在球壳上;上层板、中层板和下层板通过四根长螺栓固定连接,双轴电机的定子固定连接在位于中层板上的双轴电机座上,单轴电机的伸出轴通过一个联轴器17与旋转配重盘7相连。当双轴电机接通电源并输入控制脉冲,其定子带动其下方零件相对于球壳的水平直径方向发生转动,造成重心的偏移,使球形机器人向前运动;单轴电机接通电源并输入控制脉冲,电机转子带动旋转配重盘开始转动,电机定子及球壳内部的其他结构与球壳一起向相反方向转动,实现原地转向运动。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种球形机器人,具体地说,涉及一种利用重心偏移与角动量守恒原理驱动球壳按预定轨迹运动的装置。
背景技术
球形机器人是国际上研究热点之一,球形机器人能像轮式、行走式机器人一样行走,兼具灵活的方向性、大承载能力、快捷的速度;除此以外,球形机器人还具有其他形式机器人所不具有的不怕翻倒的特点,理论上可以实现水平面内的全方位运动,具有一定的翻越障碍的能力,在对设计参数进行优化后应可实现极佳的驱动性能,具备一定的抗外界环境干扰的能力,易于进行外延式开发设计,可以在已有的基础框架上搭载各种各样的功能模块,实现不同的功能,灵活性较高。从上世纪90年代提出球形机器人概念以来,许多科学家致力于该领域的研究,球形机器人有望在太空探索、民用运输、军事侦察、智能武器、管道内行走、无损体内医疗器械等诸多领域进行应用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种具备结构简单、机构可靠、运动灵活,可控性强,轨迹规划与控制算法设计容易实现等优点的球形机器人结构。
本实用新型的目的是通过以下方案实现的:
一种球形机器人,其特征在于,所述的机器人包括:一个双轴电机1的两端伸出轴,通过联轴器3分别与两根连接轴11相连,并且双轴电机的伸出轴和连接轴11同轴,球壳15在水平轴直径方向上开有两个直径相等的螺纹孔,管接头10的外端螺纹穿过球壳的螺纹孔与接头盖12相连接,并夹紧球壳15,将管接头10的内端螺纹通过铜螺母9与连接轴11螺纹连;上层板4、中层板5和下层板6通过四根长螺栓8固定连接,双轴电机座13位于中层板5上,双轴电机1的定子固定连接在双轴电机座13上,单轴电机2的伸出轴通过一个联轴器17与旋转配重盘7相连。
可利用该球形机器人利用双轴电机带动其下部的零件单轴电机、联轴器、配重盘等一起转动,实现重心偏移以实现前进运动;利用单轴电机带动旋转配重盘旋转,利用角动量守恒原理实现原地转向。
该球形机器人利用两个联轴器将双轴电机的两端伸出轴与连接轴相固连,使它们没有相对转动,又通过铜螺母、管接头、接头盖固连在球壳上面。通过上述一系列连接,最终将前进电机的转子与球壳完全固连。如此实现动力的无变速直接输出,结构紧凑,无传动损耗。
该球形机器人使用四根长螺栓、双轴电机座及上、中、下三层板组成一个空间支撑结构,使双轴电机、单轴电机及其他相关零件具有相对固定的位置,使双轴电机下端的其他零件在球形机器人做前进运动时都可作为配重使用,改变中心的效果较好。同时此空间支撑结构可以改善球壳内部结构的受力情况,且装卸方便,结构简单可靠。
该球形机器人的单轴电机的伸出轴通过一个联轴器与下方的旋转配重盘相连,使下方旋转配重盘与单轴电机的转子同步转动。当旋转配重盘以一定角速度旋转时,根据角动量守恒原理,球壳内的其他部件将随球壳一起向相反方向旋转,实现原地转向。
有益效果
本实用新型可利用重心偏移与角动量守恒原理驱动球壳按预定轨迹运动,其运动灵活,装卸方便,结构简单可靠;并且能够实现动力的无变速直接输出,结构紧凑,无传动损耗。
附图说明
图1是本实用新型的主结构示意图。
其中,1:双轴电机,2:单轴电机,3:联轴器,4:上层板,5:中层板,6:下层板,7:旋转配重盘,8:长螺栓,9:铜螺母,10:管接头,11:连接轴,12:接头盖,13:双轴电机座,14:铆钉,15:球壳,16:螺母,17:联轴器。
图2是连接轴与球壳连接的局部剖视图。
其中,9:铜螺母,10:管接头,11:连接轴,12:接头盖,15:球壳。
图3是图1的A-A部分剖视图。
其中,1:双轴电机,2:单轴电机,4:上层板,5:中层板,6:下层板,7:旋转配重盘,17:联轴器。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
如图1、2所示,双轴电机1为用于实现前进运动的双轴步进电机,两边的伸出轴分别与联轴器3相连,而连接轴11和联轴器3的另一端相连,使得前进的电机双轴和连接轴11不能发生相对转动。连接轴11通过铜螺母9、管接头10、接头盖子12固联在球壳15上面。通过上述一系列连接,最终将双轴电机的定子与球壳15完全固联。如图4所示,当给双轴电机1接通电源并输入控制脉冲,使得双轴电机1的定子相对于15球壳的水平直径方向发生转动,而双轴电机1的定子和下面的其他零件通过4上层板5中层板和6下层板连接在一起,故当定子发生转动的时候会带动其下方零件单轴电机、联轴器、配重盘等一起转动,最终造成重心的偏移,使得球形机器人向前运动。
如图1、3所示,单轴电机2为用于实现转向运动的单轴步进电机,电机的轴通过联轴器17与旋转配重盘7固连。当给单轴电机2接通电源并输入控制脉冲,单轴电机2转子会带动旋转配重盘7开始转动。根据角动量守恒原理,球壳内部的其他结构将与球壳15一起向相反的方向转动,即实现原地转向运动。
Claims (1)
1.一种球形机器人,其特征在于,所述的机器人包括:一个双轴电机(1)的两端伸出轴,通过联轴器(3)分别与两根连接轴(11)相连,并且双轴电机的伸出轴和连接轴(11)同轴,球壳(15)在水平轴直径方向上开有两个直径相等的螺纹孔,管接头(10)的外端螺纹穿过球壳的螺纹孔与接头盖(12)相连接,并夹紧球壳(15),将管接头(10)的内端螺纹通过铜螺母(9)与连接轴(11)螺纹连;上层板(4)、中层板(5)和下层板(6)通过四根长螺栓(8)固定连接,双轴电机座(13)位于中层板(5)上,双轴电机(1)的定子固定连接在双轴电机座(13)上,单轴电机(2)的伸出轴通过一个联轴器(17)与旋转配重盘(7)相连。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009202132298U CN201566718U (zh) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 一种球形机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009202132298U CN201566718U (zh) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 一种球形机器人 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN201566718U true CN201566718U (zh) | 2010-09-01 |
Family
ID=42659005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009202132298U Expired - Fee Related CN201566718U (zh) | 2009-12-17 | 2009-12-17 | 一种球形机器人 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN201566718U (zh) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102001294A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-04-06 | 吴淇威 | 利用太阳能发电的陆地探测车 |
CN102602466A (zh) * | 2011-03-24 | 2012-07-25 | 泰山学院 | 双流体环驱动全方位球形机器人 |
CN103231745A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-07 | 上海大学 | 采用混合同步带五驱动球形机器人 |
CN103387016A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-11-13 | 哈尔滨工程大学 | 半球差动可伸缩式球形机器人 |
CN103587602A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-19 | 上海大学 | 主动式单摆球形机器人 |
CN104925156A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-09-23 | 苏州市职业大学 | 一种全方位球形机器人驱动装置 |
CN106892013A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-06-27 | 中国民航大学 | 多用途球形无人车 |
CN107150357A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-09-12 | 坎德拉(深圳)科技创新有限公司 | 一种球形壳体及球形机器人 |
CN108556577A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-09-21 | 西南科技大学 | 一种陆空两用球形机器人 |
CN110844032A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-28 | 贵州电网有限责任公司 | 一种浮心重心可调的球形水上运动装置 |
CN111216141A (zh) * | 2020-02-03 | 2020-06-02 | 北京邮电大学 | 一种可对接重构球形机器人 |
CN113086039A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-07-09 | 北京邮电大学 | 一种单元模块自主移动的半球可差动球形自重构机器人 |
-
2009
- 2009-12-17 CN CN2009202132298U patent/CN201566718U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102001294A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-04-06 | 吴淇威 | 利用太阳能发电的陆地探测车 |
CN102001294B (zh) * | 2010-11-16 | 2013-04-10 | 胡向赤 | 利用太阳能发电的陆地探测车 |
CN102602466A (zh) * | 2011-03-24 | 2012-07-25 | 泰山学院 | 双流体环驱动全方位球形机器人 |
CN103231745A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-07 | 上海大学 | 采用混合同步带五驱动球形机器人 |
CN103231745B (zh) * | 2013-04-28 | 2016-06-29 | 上海大学 | 采用混合同步带五驱动球形机器人 |
CN103387016A (zh) * | 2013-08-01 | 2013-11-13 | 哈尔滨工程大学 | 半球差动可伸缩式球形机器人 |
CN103387016B (zh) * | 2013-08-01 | 2015-09-30 | 哈尔滨工程大学 | 半球差动可伸缩式球形机器人 |
CN103587602A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-19 | 上海大学 | 主动式单摆球形机器人 |
CN103587602B (zh) * | 2013-11-13 | 2015-10-07 | 上海大学 | 主动式单摆球形机器人 |
CN104925156A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-09-23 | 苏州市职业大学 | 一种全方位球形机器人驱动装置 |
CN106892013A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-06-27 | 中国民航大学 | 多用途球形无人车 |
CN107150357A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-09-12 | 坎德拉(深圳)科技创新有限公司 | 一种球形壳体及球形机器人 |
CN107150357B (zh) * | 2017-03-21 | 2020-04-14 | 坎德拉(深圳)科技创新有限公司 | 一种球形壳体及球形机器人 |
CN108556577A (zh) * | 2018-04-23 | 2018-09-21 | 西南科技大学 | 一种陆空两用球形机器人 |
CN108556577B (zh) * | 2018-04-23 | 2020-07-14 | 西南科技大学 | 一种陆空两用球形机器人 |
CN110844032A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-28 | 贵州电网有限责任公司 | 一种浮心重心可调的球形水上运动装置 |
CN110844032B (zh) * | 2019-11-19 | 2023-10-27 | 贵州电网有限责任公司 | 一种浮心重心可调的球形水上运动装置 |
CN111216141A (zh) * | 2020-02-03 | 2020-06-02 | 北京邮电大学 | 一种可对接重构球形机器人 |
CN111216141B (zh) * | 2020-02-03 | 2021-10-26 | 北京邮电大学 | 一种可对接重构球形机器人 |
CN113086039A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-07-09 | 北京邮电大学 | 一种单元模块自主移动的半球可差动球形自重构机器人 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201566718U (zh) | 一种球形机器人 | |
CN101898357B (zh) | 一种模块化的仿生爬壁机器人 | |
CN102126210B (zh) | 七自由度气动肌肉柔性机械手臂 | |
CN201493846U (zh) | 气动混联机构的三自由度运动模拟器 | |
CN201756146U (zh) | 一种模块化的仿生爬壁机器人 | |
CN102452080A (zh) | 机器人臂部件 | |
CN104925159A (zh) | 一种侦察型可越障机器蛇 | |
CN105711672A (zh) | 一种基于关节耦合手轮机构的行走攀爬机器人 | |
CN102773856A (zh) | 转动运动和平动运动单独控制的空间五自由度机构 | |
CN101214647A (zh) | 具有冗余驱动的球面二自由度对称并联机器人机构 | |
CN104943763A (zh) | 一种可实现三维壁面过渡的爬壁机器人运动机构 | |
CN106926224A (zh) | 一种仿生可攀爬和操作的机械臂 | |
CN103341855A (zh) | 一种可伸缩蛇形机器人 | |
CN102848375A (zh) | 转动运动和平动运动单独控制的空间六自由度机构 | |
CN104742151A (zh) | 模块化双自由度球形关节及蛇形机器人及运动控制方法 | |
CN100382938C (zh) | 类人机器人俯仰中转一体化腰部结构 | |
CN204472947U (zh) | 一种多平面流体吸附式爬墙机器人 | |
CN105598996A (zh) | 基于非完整约束的新型欠驱动机器人手腕装置 | |
CN102581848A (zh) | 具有三转动一平动自由度并联定位平台 | |
CN201800047U (zh) | 一种工业机器人空心手腕传动机构 | |
CN202825823U (zh) | 转动运动和平动运动单独控制的空间六自由度机构 | |
CN110203300A (zh) | 一种具有三自由度的单环闭链腿部机构 | |
CN202825853U (zh) | 机械腕关节装置 | |
CN206551011U (zh) | 一种基于抓取并联机构的六自由度并联装置 | |
CN102476288A (zh) | 一种专用六自由度并联机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100901 Termination date: 20111217 |