一种球形机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机器人装置，尤其涉及一种能全方位运动的球形机器人。
【背景技术】
[0002]目前常见的机器人是行走型的，虽然有的技术含量高，能够代替人工进行很多方面的工作，但是，成本很高，不能普及应用，尤其在丛林军事侦察、复杂的管道探测、运输工具、医疗器械、儿童玩具等领域，还没有成本低、实用的机器人。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为解决现在技术中的问题，提供一种球形机器人，它方便使用、结构简单、节省成本。
[0004]本实用新型采用以下技术方案予以实现:
[0005]—种球形机器人，包括球形外壳和内部驱动系统两部分，所述球形外壳为两个半球壳合并成一个球体，所述内部驱动系统设置在球形外壳的内部，包括无线接收控制装置一号步进电机、二号步进电机、电机驱动装置、圆形承重板、电池组、丝杠、丝杠螺母、丝杠轴承座、联轴器、一号配重块、二号配重块，所述圆形承重板固定于球体内部，一号步进电机的轴与球形外壳连接，二号步进电机通过丝杠与二号配重块相连。
[0006]所述一号步进电机和二号步进电机对称地固定在圆形承重板上，以球形外壳的一条直径两端作为水平横轴，把两个步进电机一端固定在球形外壳的轴线上，一号步进电机的轴朝向球形外壳的外部，通过垫片与球形外壳连接，二号步进电机的轴朝向球体直径内部，通过联轴器与丝杠连接，丝杠上有一丝杠螺母，丝杠螺母下方固定着二号配重块，所述丝杠轴承座、无线接收控制装置、丝杠、丝杠螺母、联轴器分别固定在圆形承重板上，所述一号步进电机、二号步进电机分别通过步进电机支架固定在圆形承重板两端的上方，所述电机驱动装置，电池组、一号配重块分别固定在圆形承重板的下方，一号配重块固定在圆形承重板的中心位置。
[0007]本实用新型与现有技术相比，具有以下显著的优点:
[0008]本实用新型具有结构简单，运动灵活，成本低廉，可实现全方位滚动的优点，有利于使用在特殊环境情况下，比如军事侦察、管道探测、运输工具、医疗器械等，此外用于儿童玩具领域也非常适合。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构示意图
[0010]各部件说明:
[0011]1、一号步进电机，2、步进电机支架，3、圆形承重板，4、丝杠，5、电机驱动装置，6、无线接收控制装置，7、一号配重块，8、丝杠螺母，9、二号配重块，10、电池组，11、丝杠轴承座，12、联轴器，13、二号步进电机，14、球形外壳。
【具体实施方式】
[0012]下面参照附图对本实用新型【具体实施方式】进行详细说明。
[0013]参见图1。
[0014]本实用新型涉及一种球形机器人，包括球形外壳14和内部驱动系统两部分，所述球形外壳14为两个半球壳合并成一个球体，所述内部驱动系统设置在球形外壳14的内部，包括无线接收控制装置6、一号步进电机1、二号步进电机13、电机驱动装置5、圆形承重板3、电池组10、丝杠4、丝杠螺母8、丝杠轴承座11、联轴器12、一号配重块7、二号配重块9，所述圆形承重板3固定于球体内部，一号步进电机1的轴与球形外壳14连接，用于驱动球形机器人前进或后退，二号步进电机13通过丝杠与二号配重块9相连，通过二号步进电机13转动改变二号配重块9的位置，合成球体重心，来控制球体的滚动方向，同时该二号步进电机还具备校准球体的平衡位置的作用。
[0015]所述一号步进电机1和二号步进电机13对称地固定在圆形承重板3上，以球形外壳的一条直径两端作为水平横轴，把两个步进电机一端固定在球形外壳14的轴线上，一号步进电机1的轴朝向球形外壳的外部，通过垫片与球形外壳14连接，用于直接驱动球形外壳，二号步进电机的轴朝向球体直径内部，通过联轴器12与丝杠4连接，丝杠4上有一丝杠螺母8，丝杠螺母8下方固定着二号配重块9，当二号步进电机带动丝杠转动时，丝杠螺母及二号配重块9沿丝杠方向左右移动。
[0016]所述丝杠轴承座11、无线接收控制装置6、丝杠4、丝杠螺母8、联轴器12分别固定在圆形承重板3上，所述一号步进电机1、二号步进电机13分别通过步进电机支架2固定在圆形承重板3两端的上方，所述电机驱动装置5，电池组10、一号配重块7分别固定在圆形承重板3的下方，一号配重块7固定在圆形承重板3的中心位置。
[0017]由于各部件在内部的固定不会完全对称，系统内部的平衡很难实现，因此增加一号配重块7用来平衡球体，此外，一号配重块7还能起到稳定球体的作用，类似于不倒翁的原理。所述无线接收控制装置6，内嵌单片机和无线接收装置，用以接收或发送运动指令，控制两个步进电机的运转。10为电池组，为两个步进电机和主板提供电力，所述电机驱动装置5，通过导线连接无线接收控制装置6。
[0018]通过无线遥控的方式，发出前进或者后退指令，无线接收控制装置6接收到信号后，发出指令到电机驱动装置，驱动一号步进电机1开始转动，进而带动球形外壳14，使球形机器人进行前进或者后退的滚动。当通过无线遥控发出转弯指令，无线接收控制装置6接收到信号后，驱动一号步进电机1以较低的速度转动，提供驱动力，同时发出指令驱动二号步进电机13以较快的速度转动，使得二号配重块9迅速偏离，球体的中心发生改变，球体发生水平偏移，这时球体在运行的时候会发生偏转，从而实现转向，如图1所示，可以转向c方向。
[0019]本实用新型具有结构简单，运动灵活，成本低廉，可用于密林草丛中的军事侦察，也可用于复杂的管道探测、运输工具、医疗器械等，还可用于儿童玩具的制作。
【主权项】
1.一种球形机器人，其特征是，包括球形外壳(14)和内部驱动系统两部分，所述球形外壳(14)为两个半球壳合并成一个球体，所述内部驱动系统设置在球形外壳(14)的内部，包括无线接收控制装置出)、一号步进电机(1)、二号步进电机(13)、电机驱动装置(5)、圆形承重板⑶、电池组(10)、丝杠⑷、丝杠螺母⑶、丝杠轴承座(11)、联轴器(12)、一号配重块(7)、二号配重块(9)，所述圆形承重板(3)固定于球体内部，一号步进电机(1)的轴与球形外壳(14)连接，二号步进电机(13)通过丝杠与二号配重块(9)相连； 所述一号步进电机(1)和二号步进电机(13)对称地固定在圆形承重板(3)上，以球形外壳的一条直径两端作为水平横轴，把两个步进电机一端固定在球形外壳的轴线上，一号步进电机(1)的轴朝向球形外壳的外部，通过垫片与球形外壳(14)连接，二号步进电机的轴朝向球体直径内部，通过联轴器(12)与丝杠(4)连接，丝杠(4)上有一丝杠螺母(8)，丝杠螺母(8)下方固定着二号配重块(9); 所述丝杠轴承座(11)、无线接收控制装置￠)、丝杠(4)、丝杠螺母(8)、联轴器(12)分别固定在圆形承重板(3)上，所述一号步进电机(1)、二号步进电机(13)分别通过步进电机支架(2)固定在圆形承重板(3)两端的上方，所述电机驱动装置(5)，电池组(10)、一号配重块(7)分别固定在圆形承重板(3)的下方，一号配重块(7)固定在圆形承重板(3)的中心位置。
【专利摘要】本实用新型涉及一种球形机器人，包括球形外壳和内部驱动系统两部分，内部驱动系统设置在球形外壳内部，由无线接收控制装置、两个步进电机、电机驱动装置、圆形承重板、电池组、丝杠、丝杠螺母、丝杠轴承座、联轴器、配重块构成，其中一个步进电机的轴通过联轴器与球形外壳连接，驱动球形机器人前进或后退，另一个步进电机通过丝杠与配重块相连，通过电机转动改变配重块的位置，合成球体重心，来控制球体的滚动方向，同时该电机还具备校准球体的平衡位置的作用，本实用新型具有运动灵活，结构简单，成本低廉的优点。
【IPC分类】B62D57/02
【公开号】CN205059780
【申请号】CN201520819605
【发明人】张天龙
【申请人】张天龙
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月22日