全地形探索机器人的制作方法

文档序号:9821232阅读:599来源:国知局
全地形探索机器人的制作方法
【专利说明】全地形探索机器人
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及机器人领域,特别地,是一种探索机器人。
[0003]
【背景技术】
[0004]在通行区域较为复杂的工况下,目前通常采用机器人小车进行探索作业;而目前的机器人小车或者只能适应较平坦的路面,或者结构较为复杂,容易损坏。典型地,为了凹凸不平的复杂地形,宜采用类似火车的肢节型小车,其动力源设于车头,而通过复杂的传动机构将动力输送到后续的各节车体上,该种机器人小车在实际工作过程中,由于工况复杂,极容易在一个传动部件卡塞的情况下,使整辆车失去动力。
[0005]

【发明内容】

[0006]针对上述问题,本发明的目的在于提供一种全地形探索机器人,该机器人不仅可以适应各种复杂地形的探索任务,并且结构简单,难以损坏。
[0007]本发明实现技术目的所采用的技术方案是:该全地形探索机器人包括车头,以及拖曳于车头后的各节车身分部;所述车身分部包括空心球体,以及包裹该空心球体的开口球壳,所述开口球壳与空心球体形成球连接副,使空心球体可在开口球壳内自由滚动;所述空心球体内部包含一颗由软磁质构成的滚珠;所述开口球壳的前方固定有向前延伸的电磁体;所述开口球壳的重心落于其开口平面中心与球心的连线上;各所述车身分部之间通过连接线依次连接,所述连接线一端连接于前一车身分部的开口球壳后方,另一端连接于后一车身分部的开口球壳上的电磁体前端;所述车头亦包括开口球壳和空心球体;车头与车身分部不同的是,车头的开口球壳上还包括有电池、控制模块、探索摄像头,所述车头的开口球壳的重心亦落于其开口平面中心与球心的连线上;所述控制模块对各所述电磁体进行同步通断。
[0008]作为优选,所述滚珠由软铁构成。
[0009]作为优选,所述控制模块包括有无线控制模块,如wifi模块,以便于远程控制所述机器人运动。
[0010]作为优选,所述连接线由导线构成,并将各所述电磁体串联。
[0011]作为优选,各所述空心球体内还包括有一颗汞珠;所述汞珠的质量为所述滚珠的2倍以上。
[0012]本发明的有益效果在于:该全地形探索机器人在工作在探索作业时,首先,由于各车身分部仅通过其空心球体的底部与底面接触,且各车身分部之间通过连接线实现柔性连接,因此可以使该机器人匍匐于任意复杂的地形表面;其次,由于各开口球壳的重心落于其开口平面的中心与球心的连线上,因此,在颠簸过程中,各开口球壳的开口平面始终将平衡在水平位置(此时开口球壳的重心处于最低位置),从而保障所述空心球体的顺利滚动,以及所述车头上的摄像头的摄像角度的稳定性;在本机器人静止时,各空心球体内的滚珠保持在最低位置,当各电磁体通电后,在磁力牵引作用下,各滚珠沿空心球体内表面爬升,靠近各电磁体,给空心球体施加倾斜向前的压力,迫使空心球体向前滚动,从而驱动车头及各车身分部前进;接着,所述控制模块使各电磁体的电流逐渐较小,使各滚珠缓慢向下运动,直至到达各空心球体底部,此过程中,各滚珠亦给空心球体施加倾斜向前的压力,继续驱动车头及各车身分部前进;由于本探索机器人没有马达机构、传动机构,且车头和各车身分部都可以提供动力,可见,其结构简单,难以损坏。
[0013]
【附图说明】
[0014]图1是本全地形探索机器人实施例一的结构示意图。
[0015]图2是本全地形探索机器人实施例二的结构示意图。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
实施例一:
在图1所示的实施例一中,该全地形探索机器人包括车头1,以及拖曳于车头后的各节车身分部2 ;所述车身分部2包括空心球体21,以及包裹该空心球体21的开口球壳22,所述开口球壳22与空心球体21形成球连接副,使空心球体21可在开口球壳22内自由滚动;所述空心球体21内部包含一颗由软铁构成的滚珠24 ;所述开口球壳22的前方固定有向前延伸的电磁体23 ;所述开口球壳22的重心落于其开口平面中心与球心的连线上,为此,可在开口球壳22的开口边沿上配置配重环221,以使重心低于球心。各所述车身分部2之间通过连接线3依次连接,所述连接线3 —端连接于前一车身分部的开口球壳11后方,另一端连接于后一车身分部的开口球壳上的电磁体23前端;所述车头I亦包括开口球壳和空心球体;车头I与车身分部2不同的是,车头I的开口球壳上还包括有电气盒11,其内包含电池、控制模块;车头I上还设有探索摄像头12,所述车头I的开口球壳的重心亦落于其开口平面中心与球心的连线上;所述控制模块对各所述电磁体23进行同步通断。
[0018]上述的全地形探索机器人,所述控制模块包括有无线控制模块,如wifi模块,以便于远程控制所述机器人运动。所述连接线3由导线构成,并将各所述电磁体23串联。
[0019]该全地形探索机器人在工作在探索作业时,首先,由于各车身分部2仅通过其空心球体21的底部与底面接触,且各车身分部2之间通过连接线3实现柔性连接,因此可以使该机器人匍匐于任意复杂的地形表面;其次,由于各开口球壳22的重心落于其开口平面的中心与球心的连线上,因此,在颠簸过程中,各开口球壳22的开口平面始终将平衡在水平位置,此时开口球壳22的重心处于最低位置,如开口球壳22倾斜,则根据简单几何原理可知,重心必然绕球心上摆,则颠簸结束后,必然在重力作用下,使重心回落,从而使开口平面回到水平位置;从而保障所述空心球体21的顺利滚动,以及所述车头I上的摄像头12的摄像角度的稳定性。
[0020]在本机器人静止时,各空心球体21内的滚珠24保持在最低位置,当各电磁体23通电后,在磁力牵引作用下,各滚珠24沿空心球体21内表面向前爬升,靠近各电磁体23,给空心球体21施加倾斜向前的压力,迫使空心球体21向前滚动,从而驱动车头I及各车身分部2前进;接着,所述控制模块使各电磁体23的电流逐渐较小,使各滚珠24缓慢向下运动,直至到达各空心球体21底部,此过程中,各滚珠24亦给空心球体21施加倾斜向前的压力,继续驱动车头I及各车身分部2前进;由于本探索机器人没有马达机构、传动机构,且车头I和各车身分部2都可以提供动力,可见,其结构简单,难以损坏。
[0021]实施例二:
在图2所示的实施例二中,与实施例一的不同之处在于:各所述空心球体21内还包括有一颗汞珠25 ;所述汞珠25的质量为所述滚珠的2倍以上;按此方案,当滚珠24从靠近电磁体23处向下滚落的过程中,由于受到始终处于空心球体21底部的汞珠25的阻挡,使得滚珠24无法继续向后滚动,从而避免滚珠24冲向空心球体21的内壁后方,影响空心球体21向前滚动。
[0022]以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种全地形探索机器人,包括车头(1),以及拖曳于车头后的各节车身分部(2);其特征在于:所述车身分部(2)包括空心球体(21),以及包裹该空心球体的开口球壳(22),所述开口球壳(22)与空心球体(21)形成球连接副,使空心球体(21)可在开口球壳(22)内自由滚动;所述空心球体(21)内部包含一颗由软磁质构成的滚珠(24);所述开口球壳(22)的前方固定有向前延伸的电磁体(23);所述开口球壳(22)的重心落于其开口平面中心与球心的连线上;各所述车身分部(2)之间通过连接线(3)依次连接,所述连接线(3) —端连接于前一车身分部的开口球壳(22)后方,另一端连接于后一车身分部的开口球壳上的电磁体(23)前端;所述车头(I)亦包括开口球壳(22)和空心球体(21);车头(I)与车身分部(2)不同的是,车头的开口球壳上还包括有电池、控制模块、探索摄像头(12),所述车头(I)的开口球壳的重心亦落于其开口平面中心与球心的连线上;所述控制模块对各所述电磁体(23)进行同步通断。2.根据权利要求1所述的全地形探索机器人,其特征在于:所述滚珠(24)由软铁构成。3.根据权利要求1所述的全地形探索机器人,其特征在于:所述控制模块包括有无线控制模块,如wifi模块。4.根据权利要求1所述的全地形探索机器人,其特征在于:所述连接线(3)由导线构成,并将各所述电磁体(23 )串联。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的全地形探索机器人,其特征在于:各所述空心球体(21)内还包括有一颗汞珠(25);所述汞珠(25)的质量为所述滚珠(24)的2倍以上。
【专利摘要】本发明提供一种全地形探索机器人,包括车头、拖曳于车头后的各节车身分部、车身分部包括空心球体及包裹空心球体的开口球壳,空心球体可在开口球壳内自由滚动;空心球体内部包含一颗由软磁质构成的滚珠;开口球壳前方固定有电磁体;开口球壳的重心落于其开口平面中心与球心的连线上;各车身分部之间通过连接线依次连接;车头亦包括开口球壳和空心球体,与车身分部不同的是,车头的开口球壳上还包括有电池、控制模块、探索摄像头,车头的开口球壳的重心亦落于其开口平面中心与球心的连线上;控制模块对各电磁体进行同步通断。该机器人不仅可以适应各种复杂地形的探索任务,并且结构简单,难以损坏。
【IPC分类】B62D57/04
【公开号】CN105584557
【申请号】CN201510665951
【发明人】朱虹斐
【申请人】朱虹斐
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年10月16日
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