动编码器齿轮15与转动从动齿轮13啮合；所述后车轮8安装于后车叉7内，后车叉7的一侧叉体上设有薄饼电机9，所述薄饼电机9输出轴上的车轮主动齿轮啮合内齿圈10，所述内齿圈10安装在后车轮8的钢圈上；所述前车架1上板后端的安装座24置于后车架6的U形框体内，所述安装座24左、右两侧的销轴与后车架6的左、右侧板固定连接后分别伸出在左、右侧板外，如图1、图2、图3、图4所示。
[0023]所述翻转机构包括翻转步进电机16、主动同步带轮17和从动同步带轮18以及翻转编码器19，所述翻转步进电机16安装于前车叉2前侧的方形框体内(具有前后调节距离的结构)，翻转步进电机16的输出轴于向右侧伸在前机架1外，所述主动同步带轮17安装于翻转步进电机16输出轴的外伸端上，所述从动同步带轮18于安装座24的右销轴外伸端上安装，所述从动同步带轮18与主动同步带轮17之间由同步带22连接，所述翻转编码器19通过偏心板安装于安装座24左侧销轴的外伸端(翻转编码器19与销轴错位不同轴)，翻转编码器19输出轴上的翻转编码器从动齿轮21与编码器主动齿轮20啮合，所述编码器主动齿轮20安装于安装座24左侧销轴的外伸端，如图1、图2、图3、图4所示。
[0024]本实用新型变换前为前车轮3和后车轮8着地的自行车机器人骑行状态，在车把5和转动步进电机11的控制下，前车轮3和后车轮8保持前、后的运动方向，如图1、图2所不ο
[0025]第一种变换方式:转动步进电机11控制后车轮8旋转90°与前车轮3正交，翻转步进电机16顺时针转动，主动同步带轮17通过同步带22带动从动同步带轮18转动，将后车架6向上翻转180°，使后车轮机构竖直向上，自行车机器人变换为独轮车机器人，此时的后车轮8成为独轮车机器人的摆轮(调节独轮车机器人的侧向平衡)，如图3所示。
[0026]第二种变换方式:转动步进电机11控制后车轮8旋转90°与前车轮3正交，翻转步进电机16顺时针转动，主动同步带轮17通过同步带22带动从动同步带轮18转动，将后车架6向上后方翻转270°，使后车叉7到达前车架1上方并由卡座23支撑，自行车机器人变换为独轮车机器人，此时的后车轮8成为独轮车机器人的腰轮(改变独轮车机器人的航向)，如图4所示。
【主权项】
1.可转换成独轮车的自行车机器人，包括前车轮机构和后车轮机构，其特征在于:所述前车轮机构包括前车架(1)、前车叉(2)和前车轮(3)，所述前车叉(2)的转轴通过轴承结构(4)于前车架(1)上安装并通过车把(5)控制方向，所述前车轮(3)与前车叉(2)之间设有驱动前车轮(3)转动的前车轮驱动机构；所述后车轮机构包括后车架(6)、后车叉(7)和后车轮(8)，所述后车叉(7)的转轴通过轴承结构(4)于后车架(6)安装，所述后车架(6)内设有360°转动后车轮(8)的后车轮转动机构，所述后车轮(8)与后车叉(7)之间设有驱动后车轮(8)转动的后车轮驱动机构，所述后车架(6)与前车架(1)的后端铰装，前、后车架(1、6)之间设有将后车轮机构向上翻转180°或向上后方翻转270°的翻转机构。2.根据权利要求1所述的可转换成独轮车的自行车机器人，其特征在于:于后车轮机构向上方翻转180°的独轮车位置，所述后车轮转动机构转动后车轮(8)使其与前车轮(3)正交，所述后车轮(8)作为独轮车的摆轮。3.根据权利要求1所述的可转换成独轮车的自行车机器人，其特征在于:于后车轮机构向上后方翻转270°的独轮车位置，所述后车轮转动机构转动后车轮(8)使其与前车轮(3)正交，所述后车轮(8)作为独轮车的腰轮。4.根据权利要求1?3中任意一项所述的可转换成独轮车的自行车机器人，其特征在于:所述前车轮驱动机构与后车轮驱动机构均采用薄饼电机(9)，所述薄饼电机(9)输出轴上的车轮主动齿轮啮合前车轮(3)或后车轮(8)钢圈上的内齿圈(10)。5.根据权利要求1?3中任意一项所述的可转换成独轮车的自行车机器人，其特征在于:所述后车轮转动机构包括转动步进电机(11)、相互啮合的转动主动齿轮(12)和转动从动齿轮(13)以及转动编码器(14)，所述转动步进电机(11)于后车架(6)上安装，所述转动主动齿轮(12)于转动步进电机(11)的输出轴上安装，所述转动从动齿轮(13)于后车叉(7)的转轴上安装，所述转动编码器(14)于后车架(6)上安装，转动编码器(14)输出轴上的转动编码器齿轮(15)与转动从动齿轮(13)啮合。6.根据权利要求1?3中任意一项所述的可转换成独轮车的自行车机器人，其特征在于:所述翻转机构包括翻转步进电机(16)、主动同步带轮(17)和从动同步带轮(18)以及翻转编码器(19)，所述翻转步进电机(16)于前车架(1)的前端安装，所述主动同步带轮(17)于翻转步进电机(16)的输出轴上安装，所述从动同步带轮(18)于前车架(1)与后车架(6)之间的铰连轴上安装，所述铰连轴上还安装有编码器主动齿轮(20)，所述翻转编码器(19)通过偏心板与铰连轴安装连接，翻转编码器(19)输出轴上的翻转编码器从动齿轮(21)啮合编码器主动齿轮(20)，所述主动同步带轮(17)与从动同步带轮(18)通过同步带(22)连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可转换成独轮车的自行车机器人，包括前车轮机构和后车轮机构，所述前车轮机构包括前车架、前车叉和前车轮，所述前车叉的转轴通过轴承结构于前车架内安装，所述前车轮与前车叉之间设有驱动前车轮转动的前车轮驱动机构；所述后车轮机构包括后车架、后车叉和后车轮，所述后车叉的转轴通过轴承结构于后车架内安装，所述后车架内设有转动后车轮的后车轮转动机构，所述后车轮与后车叉之间设有驱动后车轮转动的后车轮驱动机构，所述后车架与前车架的后端铰装，前、后车架之间设有将后车轮机构向上翻转180°或向上后方翻转270°的翻转机构。本实用新型实现了自行车机器人向独轮车机器人的转换，为两种机器人的有机结合。
【IPC分类】B62K13/00
【公开号】CN205044883
【申请号】CN201520797912
【发明人】庄未, 刘成举, 黄用华, 张帆, 何淑通, 张明明, 江汉, 张 杰, 钟永全
【申请人】桂林电子科技大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月13日