一种球形走行平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种球形机器人，更具体的说，是涉及一种球形走行平台。
【背景技术】
[0002]球形机器人是一种以滚动方式行走的移动机器人，其驱动原理主要是通过内部驱动装置的运动打破球体的静态平衡，运动灵活，可以实现原地转向和全方位行走。
[0003]现有球形机器人大多采用偏心质量块驱动方式，机器偏心力矩及惯性力矩驱动下实现转向和行走。但现在的球形机器人大多采用双摆重心偏移驱动，无法保证双偏心质量块在同一电机驱动下同步摆动，造成机器人驱动力矩波动较大，无法提供稳定的驱动力，使机器人运动稳定性低、震动大。而电机侧向布置驱动摆方式，两个驱动电机成90°分布，机器人静态平衡控制复杂，受碰撞之后姿态调整困难。采用偏心质量块驱动方式的球形机器人，驱动单元通过传动机构进行偏心质量块传动，传动机构的平稳性极大地影响质量块摆动，如何保证传动机构传动紧凑，球壳内的空间利用及传动机构的安装位置具有很大的影响。
[0004]为了减轻球形机器人重量，现有机器人内部多采用内框结构，但该结构为主要受力件之一，机器人运动过程中，内框变形量大，机器人运动严重偏离预定轨迹，运动无法控制。对于驱动摆，一旦摆角过大，由于惯性作用，偏心质量块重力，产生的力矩将大于驱动电机所能提供的力矩，导致机器人运动失控。然而，目前球形机器人对驱动摆摆角安全控制方面存在不足。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种球形走行平台，该球形走行平台采用差力矩原理，通过改变球内重心位置，达到走行目的，球壳内空间利用率高，稳定可靠，运动平稳。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种球形走行平台，包括球壳、沿球壳直径方向设置于球壳内的连接轴，所述球壳由两个半球壳体对接而成，所述连接轴分别相对称的设置于所述半球壳体上，所述连接轴的一端分别伸出于球壳，连接轴的另一端相互连接有回转平台，所述回转平台中部开设有装有驱动电机的凹槽；所述连接轴上活动套接有减速电机，所述减速电机之间相互连接有偏心平台，减速电机上还设置有齿轮轴，所述连接轴上还设置有与半球壳体相连接的齿轮，所述齿轮上啮合有与齿轮轴相连接的减速电机齿轮。
[0008]所述回转平台下部还开设有壳。
[0009]所述壳内安装有电池和控制电路板。
[0010]所述驱动电机的转子中心轴与球壳的垂直中心重合。
[0011]所述伸出于球壳的连接轴上设置有紧固件。
[0012]所述球壳外表面还设置有太阳能电池板。
[0013]所述两个半球壳体对接端外表面均设置有减震带。
[0014]所述偏心平台底部设置有受电线圈。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是:
[0016]1.该走行平台为球型，利用差力矩原理，球壳内通过连接轴连接有回转平台，回转平台的中部安装有驱动电机，连接轴上还套接有减速电机，减速电机之间安装有偏心平台，因此可通过改变球内重心位置，达到走行目的，可前后行走，可原地转向，走行时一点触地，具有较广阔的实用性与趣味性，此外可内置动力源，转弯半径为零；球壳由两个半球壳体对接而成，密封良好，水陆均可行走。
[0017]2.本实用新型回转平台下部还开设有壳，可根据需要，用来放置为了达到各种功能所需的仪器、设备等，如声控单元、无线装置、遥控单元、GPS等。
[0018]3.本实用新型球形走行器可根据工作需要而制定不同尺寸大小的实物，应用范围宽。
[0019]4.本实用新型球壳外表面安装有太阳能电池板，可节约能源，经济环保，球壳内部电源没电后还可继续运行，稳定可靠。
[0020]5.本实用新型球壳内的偏心平台底部还设置有受电线圈，通过特殊的电磁感应装置达到充电目的，多种充电方式，保证稳定可靠运行。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的部分剖视结构示意图。
[0022]图2是本实用新型充电状态示意图。
[0023]附图标记:1-右半球壳2-左半球壳3-连接轴4-紧固件5-回转平台6_驱动电机7-减速电机8-偏心平台9-受电线圈10-齿轮11-减速电机齿轮12-减震带13-太阳能电池板14-电磁感应充电器
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型作进一步的描述:
[0025]如图1和图2所示，一种球形走行平台，包括球壳，球壳由右半球壳I和左半球壳2相互对接而成，图1中只将本实用新型球形走行平台的右半球壳剖开以便显示其内部结构，右半球壳I和左半球壳2的直径方向上相对称的设置有两个连接轴3，连接轴3的一端分别伸出右半球壳I和左半球壳2，伸出于球壳的连接轴3上设置有紧固件4，可通过紧固件4将右半球壳I和左半球壳2分开进行内部维护，此外根据实际情况需要紧固件4也可用作天线设备，连接轴3的另一端相互连接有回转平台5，本实施例中回转平台5的下部还开设有壳，壳内用于安装电池、控制电路板及其他用于扩展功能的仪器和设备。
[0026]回转平台5的中部开设有矩形凹槽，凹槽内安装有驱动电机6，驱动电机6的定子在凹槽内固定，驱动电机6的转子中心轴与球壳的垂直中心重合，连接轴3上活动套接有减速电机7，减速电机7之间相互连接有偏心平台8，偏心平台8的底部设置有受电线圈9，要充电时可将本实用新型走行平台放置在电磁感应充电器14上，球壳内设置通向蓄电池的电路，电磁感应充电器14设有形状与本实用新型球体相吻合的凹面，电磁感应充电器14的充电线圈与偏心平台8内的受电线圈9产生电磁感应，自动充电。减速电机7上还设置有齿轮轴，连接轴3上还分别设置有与右半球壳I和左半球壳2相连接的齿轮10，齿轮10上啮合有与齿轮轴相连接的减速电机齿轮11。
[0027]本实施例中右半球壳I和左半球壳2对接端的外表面均设置有减震带12，球壳的外表面还设置有太阳能电池板13。
[0028]本实用新型的具体工作原理，减速电机7启动时，减速电机齿轮11转动，此时减速电机7上的力矩会从两个方向做功，一是会通过齿轮10驱动连接轴3旋转，一是带动偏心平台8做反方向转动，偏心平台8转动时，其重心偏离，产生了一个反向力矩，其转动角度愈大，反向力矩愈大，当其力矩大于球体的走行力矩时，球体开始运动。偏心平台8是与球体内径相吻合的弧形金属体，两组数值相同的减速电机7固定在偏心平台8两侧，共同带动偏心平台8旋转，偏心平台8重心越低、质量越大，其产生的偏心矩越大，球体前进的动力也就越大。
[0029]本球型走行平台为球形，一点触地，故回转时球体应能够以球的触地点的垂直线为旋转中心做转动，回转平台5的中部安装的驱动电机6的转子为两层，正常运行时，上下转子反方向高速运转，使回转平台5保持平稳，重心垂直对地，相当于稳定器，保证所装载的仪器设备稳定；转向时，转子同方向运转，在转子运转时会对定子产生一个反向旋转的力矩，回转平台5会受到一个反方向的力矩，其力通过连接轴3传到球壳上，使球体旋转；当球体行走遇到上坡或强阻力时，偏心平台8为克服阻力，偏心矩会加大，当达到一定角度时，回转平台5为使整体稳定，使驱动电机6高速运转，它会产生一个使回转平台5稳定的力矩，该力矩通过偏心平台8传至减速电机齿轮11，大大加强了电机对球体运行的驱动力。
【主权项】
1.一种球形走行平台，包括球壳、沿球壳直径方向设置于球壳内的连接轴，其特征在于，所述球壳由两个半球壳体对接而成，所述连接轴分别相对称的设置于所述半球壳体上，所述连接轴的一端分别伸出于球壳，连接轴的另一端相互连接有回转平台，所述回转平台中部开设有装有驱动电机的凹槽；所述连接轴上活动套接有减速电机，所述减速电机之间相互连接有偏心平台，减速电机上还设置有齿轮轴，所述连接轴上还设置有与半球壳体相连接的齿轮，所述齿轮上啮合有与齿轮轴相连接的减速电机齿轮。2.根据权利要求1所述的一种球形走行平台，其特征在于，所述回转平台下部还开设有壳。3.根据权利要求2所述的一种球形走行平台，其特征在于，所述壳内安装有电池和控制电路板。4.根据权利要求1所述的一种球形走行平台，其特征在于，所述驱动电机的转子中心轴与球壳的垂直中心重合。5.根据权利要求1所述的一种球形走行平台，其特征在于，所述伸出于球壳的连接轴上设置有紧固件。6.根据权利要求1所述的一种球形走行平台，其特征在于，所述球壳外表面还设置有太阳能电池板。7.根据权利要求1所述的一种球形走行平台，其特征在于，所述两个半球壳体对接端外表面均设置有减震带。8.根据权利要求1所述的一种球形走行平台，其特征在于，所述偏心平台底部设置有受电线圈。
【专利摘要】本实用新型公开了一种球形走行平台，包括球壳、沿球壳直径方向设置于球壳内的连接轴，所述球壳由两个半球壳体对接而成，所述连接轴分别相对称的设置于所述半球壳体上，所述连接轴的一端分别伸出于球壳，连接轴的另一端相互连接有回转平台，所述回转平台中部开设有装有驱动电机的凹槽；所述连接轴上活动套接有减速电机，所述减速电机之间相互连接有偏心平台，减速电机上还设置有齿轮轴，所述连接轴上还设置有与半球壳体相连接的齿轮，所述齿轮上啮合有与齿轮轴相连接的减速电机齿轮。本实用新型球形走行平台采用差力矩原理，通过改变球内重心位置，达到走行目的，球壳内空间利用率高，稳定可靠，运动平稳。
【IPC分类】B62D57/02
【公开号】CN204846102
【申请号】CN201520554270
【发明人】王学贵
【申请人】王学贵
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月27日