球型机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，特别是涉及一种球型机器人。

背景技术：

近些年来，随着机器人技术的发展，机器人频繁的出现在世界舞台上，成为了引人瞩目的焦点。另外，地面或水中移动机器人技术的研发也处于飞速发展的关键时期，其中就有球型机器人。

但是，现有技术的球型机器人中，没有拍摄功能，因此实现不了采集外部空间的图像信息的功能，特别是当球型机器人应用于危险环境探查取样时，比如核辐射现场、城市求援、地下管道搜查以及水下探索等等。

故，需要提供一种球型机器人，以解决上述的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种具有摄像头组件、结构简单且便于携带的球型机器人；以解决现有的球型机器人不具备摄像功能的技术问题。

本实用新型实施例提供一种球型机器人，其包括：

密封透明的球型外壳以及设置在所述球型外壳内的定位柱、驱动装置、缓冲装置和摄像头组件，

所述定位柱设置在所述球型外壳内的中部，所述定位柱包括固定部、穿过所述固定部并竖直向下延伸的缓冲部以及固定在所述缓冲部下端的连接部，所述缓冲部的外周侧套设有弹簧且所述弹簧的上下两端分别抵住所述固定部的底面和所述连接部的顶面；

所述驱动装置，设置在所述定位柱的底部且所述驱动装置柔性抵住于所述球型外壳内壁，其包括驱动轮、电机盒、设置在所述电机盒内部的电机、电池盒以及设置在所述电池盒内部的电池；所述电机盒位于所述驱动装置的底部，所述电池盒位于所述电机盒的顶部，所述驱动轮位于所述电机盒的两侧；

所述缓冲装置，设置在所述定位柱的顶部且所述缓冲装置柔性抵住于所述球型外壳内壁，其包括缓冲支架和缓冲轮，所述缓冲轮设置在所述缓冲支架的两侧；

所述摄像头组件，包括摄像头和摄像头PCB板，所述摄像头设置在所述驱动装置或缓冲装置的前端；所述摄像头PCB板设置在所述定位柱之间；

其中，所述摄像头与摄像头PCB板通过柔性电路板连接，所述固定部为所述定位柱的顶部，所述连接部为所述定位柱的底部，并所述固定部与所述缓冲支架的两侧固定连接，所述连接部与所述电池盒顶部的两侧插接。

在本实用新型中，所述摄像头组件还包括一顶部具有第一摄像头卡槽的支架，所述支架竖立于所述电池盒的前端顶部，所述摄像头固定于所述第一摄像头卡槽内且位于所述缓冲装置的前端。

在本实用新型中，所述电机盒的前端中部设置有一第二摄像头卡槽，所述摄像头固定于所述第二摄像头卡槽内且位于所述驱动装置的前端。

在本实用新型中，所述电池盒顶部的两侧设置有定位孔，所述连接部插接于所述定位孔内且凸出于所述定位孔。

在本实用新型中，所述缓冲支架包括一支架平台和设置在所述支架平台两侧的支撑板，所述固定部设置在所述支撑板靠近所述支架平台的一侧，且所述固定部的上下端均凸出于所述支撑板。

在本实用新型中，所述支撑板远离所述支架平台的一侧设置有一镂空的容纳空间，所述容纳空间的两侧设置有两个凸块，所述缓冲轮位于所述容纳空间内并通过一连接轴可转动的固定于两个所述凸块之间。

在本实用新型中，所述支架平台的底面高于所述支撑板的顶面。

在本实用新型中，所述驱动轮朝向所述电机的一侧设置一齿轮骨架以及固定于所述齿轮骨架外圆周侧的第一齿轮，所述电机转动轴的外周圆侧固定有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相互配合，

其中，所述第一齿轮的外周侧截面积大于所述第二齿轮的外周侧截面积。

在本实用新型中，两个所述驱动轮可旋转的通过一横轴连接，且所述横轴穿过所述齿轮骨架并固定于所述电机盒的顶部中央区域。

在本实用新型中，所述摄像头PCB板的后端与所述电池盒的后端通过连接柱固定连接。

相较于现有技术的球型机器人，本实用新型的球型机器人通过摄像头组件的设置，使本实用新型具有摄像功能；本实用新型的球型机器人通过将定位柱设置于缓冲支架的两侧，提高了本实用新型的稳定性；解决了现有的球型机器人不具备摄像功能且稳定性不足的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图仅为本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1为本实用新型的球型机器人的第一优选实施例的正视结构示意图；

图2为本实用新型的球型机器人的第一优选实施例的侧视结构示意图；

图3为本实用新型的球型机器人的第一优选实施例的内部主要结构正面示意图；

图4为本实用新型的球型机器人的第一优选实施例的内部主要结构侧面示意图；

图5为图3中定位柱的结构示意图；

图6为本实用新型的球型机器人的第二优选实施例的正视结构示意图。

具体实施方式

请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件。以下的说明是基于所例示的本实用新型具体实施例，其不应被视为限制本实用新型未在此详述的其它具体实施例。

请参照图1至图5，图1为本实用新型的球型机器人的第一优选实施例的正视结构示意图；图2为本实用新型的球型机器人的第一优选实施例的侧视结构示意图；图3为本实用新型的球型机器人的第一优选实施例的内部主要结构正面示意图；图4为本实用新型的球型机器人的第一优选实施例的内部主要结构侧面示意图；图5为本实用新型的球型机器人的第一优选实施例的定位柱结构示意图。本实用新型的球型机器人1包括密封透明的球型外壳10以及设置在球型外壳10内的定位柱11、驱动装置12、缓冲装置13和摄像头组件14。

定位柱11设置在球型外壳10内的中部，定位柱11包括固定部111、穿过固定部111并竖直向下延伸的缓冲部112以及固定在缓冲部112下端的连接部113，缓冲部112的外周侧套设有弹簧且弹簧的上下两端分别抵住固定部111的底面和连接部113的顶面。

具体的，固定部111为圆环柱体状，缓冲部112穿过固定部111的内环通孔且与固定部111可活动接触，且缓冲部112的顶端的外周截面积大于固定部111的内环通孔的截面积；连接部113的顶端为凸缘帽端，连接部113的中端为圆柱状，连接部113的底端为凸半球状，其中连接部113的顶端外周侧截面积大于中端的外周侧截面积，连接部113为一体成型结构。另外可选的，考虑于缓冲部112的经济性和实用性，缓冲部112为一具有凸缘帽端的限位螺丝。

驱动装置12设置在定位柱11的底部且驱动装置12柔性抵住于球型外壳10内壁，其包括电机盒121、设置在电机盒121内部的电机124、电池盒122、设置在电池盒122内部的电池125以及驱动轮123；电机盒121位于在驱动装置12的底部，电池盒122位于电机盒121的顶部，驱动轮123位于电机盒121的两侧；

缓冲装置13设置在定位柱11的顶部且缓冲装置13柔性抵住于球型外壳10内壁，其包括缓冲支架131和缓冲轮132，缓冲轮132设置在缓冲支架131的两侧；

摄像头组件14，包括摄像头141和摄像头PCB板142，摄像头141设置在缓冲装置13的前端；摄像头PCB板142设置在定位柱11之间；

其中，摄像头141与摄像头PCB板142通过柔性电路板连接，固定部111为定位柱11的顶部，连接部113为定位柱11的底部，固定部111与缓冲支架131的两侧固定连接，连接部113与电池盒122顶部的两侧插接。可选的，固定部111与缓冲支架131为一体成型结构。

具体的，电池盒122顶部的两侧设置有定位孔，定位柱11的连接部113插接于定位孔内且凸出于定位孔，并贴合于定位孔的内壁；缓冲支架131包括一支架平台1311和设置在支架平台1311两侧的支撑板1312，定位柱11的固定部111设置在支撑板1312靠近支架平台1311的一侧，且固定部111的上下端均凸出于支撑板1312。

可选的是，驱动装置12和缓冲装置13均通过柔性垫片柔性抵住于球型外壳10内壁，可选的，柔性垫片可以是柔性橡胶等其它柔性材料。

另外，当本优选实施例于地面移动行走时，球型外壳10容易磨损且更换球型外壳10时其内部结构也需要拆出较为麻烦，考虑到这样的担忧，可选的，本优选实施例的球型外壳10设置为可拆卸的双层壳体结构，外层壳体为高耐磨性透明材料制成，起到保护内层壳体的作用；

可选的，球型外壳10也可以是三层壳体以上的结构，层与层之间均为可拆卸连接，如果最外层壳体损坏，只要拆除最外层壳体即可继续工作。而且，多层壳体结构还能具有更为严密的防水性能，使得本优选实施例能更好的于水下工作；

可选的，球型外壳10也可以是单层壳体结构，具体的，球型外壳10的外壁涂覆一层保护层以保护球型外壳10，当然涂覆的保护层也可以是两层以及两层以上。

另一方面，当本优选实施例于光滑的地面或雨后地面甚至水中移动时，本优选实施例有打滑的可能，使得其移动的稳定性不足，考虑到这样的担忧，可选的，本优选实施例的球型外壳10的外壁设置成网格结构，当然球型外壳10的外壁也可以为设置有均匀分布的凸弧面或凹弧面结构，等等；可选的，本优选实施例的球型外壳10的外壁也可以套设一层具有透明的网格结构的球型外套，以提高其稳定性。

在本优选实施例中，摄像头组件14还包括一顶部具有第一摄像头卡槽的支架143，支架143竖直地固定于电池盒122的前端顶部，摄像头141固定于第一摄像头卡槽内且位于缓冲装置13的前端，具体的，摄像头141设置缓冲支架131的支架平台1311的正前方。为了使得摄像头141更为稳定，可选的，支架143与电池盒122为一体成型结构。

请参照图3，驱动轮123朝向电机124的一侧设置一齿轮骨架1232以及固定于齿轮骨架1232外圆周侧的第一齿轮1231，电机124转动轴的外圆周侧固定有第二齿轮1241，第一齿轮1231和第二齿轮1241相互配合，为了使得本优选实施例的移动更为精准，第一齿轮1231的外周侧截面积大于第二齿轮1241的外周侧截面积。这样，第二齿轮1241转动多圈后，才能带动第一齿轮1231转动一圈。

两个驱动轮123可旋转的通过一横轴连接且横轴穿过齿轮骨架1232并固定于电机盒121的顶部中央区域。

在本优选实施例中，支撑板1312远离支架平台1311的一侧设置有一镂空的容纳空间，容纳空间的两侧设置有两个凸块，缓冲轮133位于容纳空间内并通过一连接轴可转动的固定于两个凸块之间。

另外，由于摄像头PCB板142的上面会安装布置相应的电子元件，为了让电子元件能有足够的空间安装，在本优选实施例中，支架平台1311的底面高于支撑板1312的顶面，摄像头PCB板142的后端与电池盒122的后端通过连接柱固定连接。

可以理解的是，本优选实施例在移动的过程中，缓冲装置13对驱动装置12起到一个稳定运行的作用，具体的，由于缓冲装置13和驱动装置12均抵住球型外壳10的内壁，且缓冲装置13通过定位柱11下压驱动装置12，使得本优选实施例在移动时，驱动装置12始终趋于稳定状态。

另外，当本优选实施例在移动中遇到冲击或跌落时，由于定位柱11中的弹簧的作用，且缓冲装置13和驱动装置12又均抵住球型外壳10的内壁，使得本优选实施例在产生振荡时，缓冲装置13通过定位柱11的弹簧对驱动装置12产生一个缓冲的作用，从而避免了驱动装置12受损。

本优选实施例的工作原理是：

首先，开启电源并启动驱动装置12，驱动装置12中的电机124开始运作，电机124的转动轴驱动第二齿轮1241转动，第二齿轮1241带动与第二齿轮1241竖直咬合的第一齿轮1231运转，第一齿轮1231驱动驱动轮123转动；

然后，驱动轮123与互相接触的球型外壳10产生摩擦力，从而使得驱动轮123驱动球型壳体10于地面或水中移动；

在此过程中，缓冲装置13对驱动装置12起到稳定的作用，一方面，缓冲装置13下压驱动装置12，使得驱动装置12始终稳定地处于球型壳体10的底部，另一方面，缓冲轮133与驱动轮123上下对应且竖直设置，使得本优选实施例内部结构整体性趋于平衡且稳定；

其次，当本优选实施例需要转弯时，两个电机124采取反向转动的方式转动即可；

最后，当本优选实施例捕抓到需要的图像时，便停止移动，让位于缓冲支架131的支架平台1311正前方的摄像头141进行拍摄。

这样才完成了本优选实施例的拍摄过程。

本优选实施例的有益效果是：本优选实施例的球型机器人通过摄像头组件的设置，使本优选实施例具有摄像功能；本优选实施例通过将摄像头设置于缓冲装置的前端，使得摄像头的视野更广；本优选实施例的球型机器人通过将定位柱设置于缓冲支架的两侧，提高了本优选实施例的稳定性；解决了现有的球型机器人不具备摄像功能且稳定性不足的技术问题。

请参照图6，图6为本实用新型的球型机器人的第二优选实施例的正视结构示意图。本实用新型的球型机器人2包括密封透明的球型外壳20以及设置在球型外壳20内的定位柱21、驱动装置22、缓冲装置23和摄像头组件24。

定位柱21设置在球型外壳21内的中部，定位柱21包括位于固定部、穿过固定部并竖直向下延伸的缓冲部以及固定在缓冲部下端的连接部，缓冲部的外周侧套设有弹簧且弹簧的上下两端分别抵住固定部的底面和连接部的顶面。

具体的，固定部为圆环柱体状，缓冲部穿过固定部的内环通孔且与固定部可活动接触，且缓冲部的顶端的外周截面积大于固定部的内环通孔的截面积；连接部的顶端为凸缘帽端，连接部的中端为圆柱状，连接部的底端为凸半球状，其中连接部的顶端外周侧截面积大于中端的外周侧截面积。另外可选的，考虑于缓冲部的经济性和实用性，缓冲部为一具有凸缘帽端的限位螺丝；可选的，固定部与缓冲支架为一体成型结构。

驱动装置22设置在定位柱21的底部且驱动装置22抵住球型外壳20内壁，其包括电机盒221、设置在电机盒221内部的电机224、电池盒222、设置在电池盒222内部的电池225以及驱动轮223；电机盒221位于驱动装置22的底部，电池盒222位于电机盒221的顶部，驱动轮223位于电机盒221的两侧；

缓冲装置23设置在定位柱21的顶部且缓冲装置23抵住球型外壳20内壁，其包括缓冲支架231和缓冲轮232，缓冲轮232设置在缓冲支架231的两侧；

摄像头组件24包括摄像头241和摄像头PCB板242，摄像头241设置在驱动装置22的前端；摄像头PCB板242设置在定位柱21之间；

其中，摄像头241与摄像头PCB板242通过柔性电路板连接，固定部为定位柱21的顶部，连接部为定位柱21的底部，固定部与缓冲支架231的两侧固定连接，连接部与电池盒222顶部的两侧插接。

具体的，电池盒222顶部的两侧设置有定位孔，定位柱21的连接部插接于定位孔内且凸出于定位孔；缓冲支架231包括一支架平台2311和设置在支架平台2311两侧的支撑板2312，定位柱21的固定部设置在支撑板2312靠近支架平台2311的一侧，且固定部的上下端均凸出于支撑板2312。

另外，当本优选实施例于地面移动行走时，球型外壳20容易磨损且更换球型外壳20时其内部结构也需要拆出较为麻烦，考虑到这样的担忧，可选的，本优选实施例的球型外壳20设置为可拆卸的双层壳体结构，外层壳体为高耐磨性透明材料制成，起到保护内层壳体的作用；

可选的，球型外壳20也可以是三层壳体以上的结构，层与层之间均为可拆卸连接，如果最外层壳体损坏，只要拆除最外层壳体即可继续工作。而且，多层壳体结构还能具有更为严密的防水性能，使得本优选实施例能更好的于水下工作；

可选的，球型外壳20也可以是单层壳体结构，具体的，球型外壳20的外壁涂覆一层保护层以保护球型外壳20，当然涂覆的保护层也可以是两层以及两层以上，甚至保护层之间的材料可以不一样。

另一方面，当本优选实施例于光滑的地面或雨后地面甚至水中移动时，本优选实施例有打滑的可能，使得其移动的稳定性不足，考虑到这样的担忧，可选的，本优选实施例的球型外壳20的外壁设置成网格结构，当然球型外壳20的外壁也可以为设置有均匀分布的凸弧面或凹弧面结构，等等；可选的，本优选实施例的球型外壳20的外壁也可以套设一层具有透明的网格结构的球型外套，以提高其稳定性。

相较于第一优选实施例，本优选实施例中的电机盒221的前端中部设置有一第二摄像头卡槽，摄像头241固定于第二摄像头卡槽内且位于驱动装置22的前端。

在本优选实施例中，本优选实施例的结构和工作原理与第一优选实施例的结构和工作原理相似或相同，具体请参照第一优选实施例。

本优选实施例的有益效果是：本优选实施例通过将摄像头设置于电机盒的前端中部且位于驱动装置的前端，使得本优选实施例可以对地面上的图像进行更为细致的采集，以及便于本优选实施例于水中摄像。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。