钢丝绳驱动组件及球形机器人的制作方法

文档序号:16142138发布日期:2018-12-01 02:12阅读:306来源:国知局
钢丝绳驱动组件及球形机器人的制作方法

本申请涉及机械技术领域,尤其是涉及一种钢丝绳驱动组件及球形机器人。

背景技术

在机械领域中,驱动一个或多个部件按照特定的轨迹运动以实现某些特定的功能是非常常见的,但是如何提高驱动的效率、如控制部件的实际运动轨迹不偏离预设的轨迹却是需要考虑诸多因素的。

球形机器人是指利用球体的滚动实现运动的机器人,可以实现全方位运动,与地面是单点接触,摩擦阻力小,能量利用效率高,并且具有不倒翁特性,可以避免常规的机器人容易出现的倾倒失稳现象。机器人的重要部件均包容在球体内部,受到球体外壳良好的保护,不容易因破坏而失效。采取合适的密封措施,可以使球形机器人的外壳具备防水能力,进而在较为恶劣的天气条件下使用,具有全天候的适应能力。进一步的,球形机器人一般还包括设于球体外部的头部,头部搭载功能器件实现摄像头等功能器件以实现智能化的人机交流功能,同时提高了球形机器人给用户的亲和感,使其可以作为家庭机器人使用。

现有技术中,球形机器人的头部直接固定在球体外部,在球形机器人的静止状态下,头部没有自由度,即头部无法在球体表面相对球体运动,人机交流功能的用户体验较低,头部位置无法根据内置的功能器件的工作要求变化,球形机器人智能化较低,无法满足家庭机器人的使用要求。



技术实现要素:

本申请要解决的技术问题是提供一种钢丝绳驱动组件及球形机器人,用以解决现有技术中在球形机器人的静止状态下,头部无法在球体表面相对球体运动,人机交流功能的用户体验较低,头部位置无法根据内置的功能器件的工作要求变化,球形机器人智能化较低,无法满足家庭机器人的使用要求的问题。

为解决上述技术问题,本申请提供一种钢丝绳驱动组件,位于球形机器人的球体外,用于控制所述球形机器人的头部运动,所述钢丝绳驱动组件包括:

弧形支架,包括互连为一体的第一固定段、第二固定段及导轨段,所述导轨段位于所述第一固定段和所述第二固定段之间,所述第一固定段和所述第二固定段用于固定至所述球体上;

滑动组件,滑动连接所述导轨段,所述滑动组件还设有第一电机和滚轮,所述第一电机用于驱动所述滚轮转动;

第一钢丝绳和第二钢丝绳,所述第一钢丝绳一端固定于所述第一固定段,另一端卷绕于所述滚轮上,所述第二钢丝绳一端固定于所述第二固定段,另一端卷绕于所述滚轮上,所述第一钢丝绳和所述第二钢丝绳在所述滚轮上的卷绕方向相反,所述滚轮滚动以使所述滑动组件在所述导轨段上移动。

一种实施方式中,所述滚轮的周壁上设有第一挡墙、第二挡墙及第三挡墙,所述第二挡墙位于所述第一挡墙和所述第三挡墙之间,所述第一挡墙和所述第二挡墙之间形成第一绕线部,所述第一钢丝绳卷绕于所述第一绕线部上,并且所述第一钢丝绳的一端固定于所述第一挡墙上,所述第二挡墙和所述第三挡墙之间形成第二绕线部,所述第二钢丝绳卷绕于所述第二绕线部上,并且所述第二钢丝绳的一端固定于所述第三挡墙上。

一种实施方式中,所述第一挡墙和所述第三挡墙上设有多个通孔,所述第一钢丝绳或所述第二钢丝绳穿过所述通孔,并绑定在所述第一挡墙或所述第三挡墙上。

一种实施方式中,所述滚轮的周壁上设有凹槽,所述凹槽沿所述滚轮的周壁延伸,并环绕于所述滚轮上,所述凹槽用于容纳卷绕于所述滚轮上的所述第一钢丝绳或所述第二钢丝绳。

一种实施方式中,所述滑动组件内设导向轮,所述导轨段位于至少一对所述导向轮之间,并穿过所述滑动组件,所述导轨段通过所述导向轮与所述滑动组件滑动连接。

一种实施方式中,所述导轨段包括侧壁与连接于一对所述侧壁之间的顶壁,所述第一钢丝绳和所述第二钢丝绳至少部分贴合于所述顶壁上,所述侧壁为向外凸起的曲面,所述导向轮的周壁为与所述侧壁对应的凹面,所述导轨段卡合于一对所述导向轮之间,并在所述侧壁上滚动,以限制所述滑动组件在所述导轨段上移动。

一种实施方式中,所述导轨段包括底板和侧板,一对所述侧板固定于所述底板相对的两侧并形成收容空间,所述滑动组件部分收容于所述收容空间,并滑动连接所述侧板。

一种实施方式中,所述侧板的内壁设有凸起的导轨,所述滑动组件设有导向轮,所述导向轮的周壁为与所述导轨对应的凹面,所述导向轮收容于所述收容空间中,并在所述导轨上滚动,以限制所述滑动组件在所述导轨段上移动。

一种实施方式中,所述钢丝绳驱动组件还包括第二电机和托盘,所述托盘通过所述第二电机安装于所述钢丝绳驱动组件上,所述托盘用于固定连接所述头部,所述第二电机用于驱动所述头部自转。

本申请还提供一种球形机器人,所述球形机器人包括头部、球体及以上任意一项所述的钢丝绳驱动组件,所述钢丝绳驱动组件位于所述球体外,所述头部安装于所述钢丝绳驱动组件上,所述头部通过所述钢丝绳驱动组件相对于所述球体运动。

本申请的有益效果如下:弧形支架固定连接球体,头部安装于滑动组件上,滑动组件在弧形支架的导轨段滑动,从而实现头部在球体上的相对运动,滚轮与第一钢丝绳及第二钢丝绳配合驱动滑动组件移动,能量传递效率高,滑动组件在导轨段上移动,限制滑动组件的移动方向,头部位置可以根据内置的功能器件的工作要求变化,提高了球形机器人的智能化,人机交流功能的用户体验高,满足家庭机器人的使用要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的明显变形方式。

图1为本申请实施例一提供的球形机器人的结构示意图。

图2为本申请实施例一提供的球形机器人的部分结构示意图。

图3为本申请实施例一提供的钢丝绳驱动组件的结构示意图。

图4为图3的a-a方向剖视图。

图5和图6为本申请实施例一提供的弧形支架的结构示意图。

图7为图6的b-b方向剖视图。

图8和图9为本申请实施例一提供的滑动组件的结构示意图。

图10为图9的c-c方向剖视图。

图11为本申请实施例一提供的滚轮的结构示意图。

图12为本申请实施例一提供的滑动组件的部分结构示意图。

图13为本申请实施例一提供的钢丝绳驱动组件的一种实施方式的结构示意图。

图14为本申请实施例二提供的球形机器人的部分结构示意图。

图15和图16为本申请实施例二提供的钢丝绳驱动组件的结构示意图。

图17为图16的a-a方向剖视图。

图18和图19为本申请实施例二提供的弧形支架的结构示意图。

图20为图19的b-b方向剖视图。

图21为本申请实施例二提供的滑动组件的结构示意图。

图22为本申请实施例二提供的滑动组件的部分结构示意图。

图23为本申请实施例二提供的钢丝绳驱动组件的一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请提供的钢丝绳驱动组件用于驱动部件按照预定的轨迹运动,该部件可以为任意运动部件,请参阅图1,本申请实施例提供的钢丝绳驱动组件30应用于球形机器人100,当然,其他实施方式中,也可以应用于除球形机器人100以外的其他机械结构中。进一步的,球形机器人100包括头部20、球体10及钢丝绳驱动组件30,头部20与球体10通过钢丝绳驱动组件30连接,球体10内承载驱动装置、电源、平衡机构等装置,球体10内的驱动装置驱动球体10的外壳旋转,依靠球体10外壳的外表面与地面的摩擦力驱使球形机器人100行走,头部20安装在钢丝绳驱动组件30上,钢丝绳驱动组件30控制头部20保持在球体10外,且头部20可以在球体10外相对球体10运动。在球体10处于静止状态时,钢丝绳驱动组件30控制头部20移动到球体10表面的任意位置,同时,钢丝绳驱动组件30还可以驱动头部20自旋转,从而改变头部20内置的功能器件的工作状态,例如通过改变头部20的位置改变头部20内置的摄像头的拍摄角度等,提高了球形机器人100的智能化。

请参阅图2至图4,本申请实施例一提供的钢丝绳驱动组件30包括弧形支架32、第一钢丝绳362、第二钢丝绳364及滑动组件34。请参阅图5至图7,本实施例中,弧形支架32包括互连为一体的第一固定段322、第二固定段324及导轨段326,导轨段326位于第一固定段322和第二固定段324之间,具体的,第一固定段322、第二固定段324及导轨段326一体成型,弧形支架32可以为铝合金等重量较轻且牢固的材料制成。一种实施方式中,第一固定段322与第二固定段324相对导轨段326对称,第一固定段322和第二固定段324用于固定至球体10上,具体的,第一固定段322与第二固定段324上设有通孔以通过螺钉等紧固件固定至球体10。进一步的,弧形支架32整体为u型,其中导轨段326为圆弧段,导轨段326与球体10表面形状相同,可以减小导轨段326与球体10表面之间的间隙,以使弧形支架32及头部20更贴近球体10,提高球形机器人100的整体效果。具体到图7,一种实施方式中,弧形支架32为空心结构,以减小弧形支架32的重量,弧形支架32的内部也可以设有多个交错的加强筋,以提高弧形支架32的强度,避免弧形支架32在使用过程中出现变形等情况。

请参阅图8至图10,本实施例中,滑动组件34内设导向轮52,导轨段326位于至少一对导向轮52之间,并穿过滑动组件34,导轨段326通过导向轮52与滑动组件34滑动连接,具体的,导轨段326夹持在滑动组件34上,导轨段326抵持在滑动组件34内部,并且滑动组件34与导轨段326之间可以相对滑动,换言之,滑动组件34可以在导轨段326以导轨段326的形状为轨迹移动,从而使滑动组件34在球体10上移动,且移动过程中滑动组件34与球体10表面的垂直距离不变。本实施例中,滑动组件34还设有第一电机42和滚轮44,第一电机42用于驱动滚轮44转动。

请参阅图3,本实施例中,第一钢丝绳362一端固定于第一固定段322,另一端卷绕于滚轮44上,第二钢丝绳364一端固定于第二固定段324,另一端卷绕于滚轮44上,第一钢丝绳362和第二钢丝绳364在滚轮44上的卷绕方向相反,滚轮44滚动以使滑动组件34在导轨段326上移动。具体的,第一钢丝绳362从滚轮44和导轨段326之间引出,第二钢丝绳364也从滚轮44和导轨段326之间引出,以使第一钢丝绳362及第二钢丝绳364尽量贴合导轨段326,有利于移动组件的运动,也避免了第一钢丝绳362及第二钢丝绳364与其他结构的干涉。本实施例中,第一钢丝绳362的两端分别固定于第一固定段322和滚轮44上,并且第一钢丝绳362被拉紧,从而使第一钢丝绳362贴合在导轨段326的表面上,第二钢丝绳364的两端分别固定于第二固定段324和滚轮44上,并且第二钢丝绳364被拉紧,从而使第二钢丝绳364贴合在导轨段326的表面上。一种实施方式中,弧形支架32上还可以设有压紧件,压紧件将第一钢丝绳362及第二钢丝绳364按压在导轨段326的表面上。第一电机42用于驱动滚轮44转动,若滚轮44拉紧第一钢丝绳362(滚轮44卷绕第一钢丝绳362),释放第二钢丝绳364,滑动组件34向第一固定段322方向运动,若滚轮44拉紧第二钢丝绳364(滚轮44卷绕第二钢丝绳364),释放第一钢丝绳362,滑动组件34向第二固定段324方向运动。由于第一钢丝绳362及第二钢丝绳364固定在弧形支架32上不可相对弧形支架32移动,滚轮44及滑动组件34在沿着第一钢丝绳362及第二钢丝绳364的铺设方向移动,换言之,第一电机42驱动滑动组件34在导轨段326移动。

弧形支架32固定连接球体10,头部20安装于滑动组件34上,滑动组件34在弧形支架32的导轨段326滑动,从而实现头部20在球体10上的相对运动,滚轮44与第一钢丝绳362及第二钢丝绳364配合驱动滑动组件34移动,能量传递效率高,滑动组件34在导轨段326上移动,限制滑动组件34的移动方向,头部20位置可以根据内置的功能器件的工作要求变化,提高了球形机器人100的智能化,人机交流功能的用户体验高,满足家庭机器人的使用要求。

请参阅图11,本实施例中,滚轮44的周壁上设有第一挡墙442、第二挡墙444及第三挡墙446,第二挡墙444位于第一挡墙442和第三挡墙446之间,第一挡墙442和第二挡墙444之间形成第一绕线部44a,第一钢丝绳362卷绕于第一绕线部44a上,并且第一钢丝绳362的一端固定于第一挡墙442上,第二挡墙444和第三挡墙446之间形成第二绕线部44b,第二钢丝绳364卷绕于第二绕线部44b上,并且第二钢丝绳364的一端固定于第三挡墙446上。具体的,第一挡墙442、第二挡墙444及第三挡墙446为沿滚轮44的径向凸出于滚轮44的周壁的结构,第一钢丝绳362卷绕并堆积于第一绕线部44a,第一挡墙442和第二挡墙444将第一钢丝绳362限制在第一绕线部44a,避免第一钢丝绳362卷绕圈数过多后从滚轮44上脱离;第二钢丝绳364卷绕并堆积于第二绕线部44b,第二挡墙444和第三挡墙446将第二钢丝绳364限制在第二绕线部44b,避免第二钢丝绳364卷绕圈数过多后从滚轮44上脱离。进一步的,第二挡墙444将第一钢丝绳362和第二钢丝绳364隔开,避免第一钢丝绳362和第二钢丝绳364的相互影响。

一种实施方式中,第一挡墙442和第三挡墙446上设有多个通孔440b,第一钢丝绳362或第二钢丝绳364穿过通孔440b,并绑定在第一挡墙442或第三挡墙446上。具体的,第一钢丝绳362和第二钢丝绳364的一端需要固定在滚轮44上,第一钢丝绳362穿过第一挡墙442上的通孔440b,在第一挡墙442上打结,或者连续穿过第一挡墙442上的多个通孔440b,将第一钢丝绳362的一端固定在滚轮44上;第二钢丝绳364穿过第二挡墙444上的通孔440b,在第二挡墙444上打结,或者连续穿过第二挡墙444上的多个通孔440b,将第二钢丝绳364的一端固定在滚轮44上。本实施例的固定方式简单,无需增加其他固定装置,且不影响第一钢丝绳362或第二钢丝绳364在滚轮44上的卷绕。

一种实施方式中,滚轮44的周壁上设有凹槽440a,凹槽440a沿滚轮44的周壁延伸,并环绕于滚轮44上,凹槽440a用于容纳卷绕于滚轮44上的第一钢丝绳362或第二钢丝绳364。具体的,凹槽440a的宽度略大于第一钢丝绳362或第二钢丝绳364的宽度,以容纳第一钢丝绳362或第二钢丝绳364。在第一钢丝绳362或第二钢丝绳364的卷绕过程中,第一圈的第一钢丝绳362或第二钢丝绳364填入凹槽440a中,即第一钢丝绳362或第二钢丝绳364按照凹槽440a所在的位置卷绕,避免第一钢丝绳362或第二钢丝绳364卷绕的过于集中或过于分散,当第一圈的位置已确定后,后续几圈将在第一圈的基础上卷绕,由于第一圈的位置分布均匀,后续卷绕的第一钢丝绳362或第二钢丝绳364也回均匀的分布。本实施例中,第一绕线部44a上的凹槽440a与第二绕线部44b上的凹槽440a相互独立,以避免第一钢丝绳362与第二钢丝绳364的相互影响。

请参阅图4至图7,本实施例中,导轨段326包括侧壁326c与连接于一对侧壁326c之间的顶壁326a,第一钢丝绳362或第二钢丝绳364至少部分贴合于顶壁326a上,侧壁326c为向外凸起的曲面,滑动组件34设有导向轮52,导向轮52的周壁为与侧壁326c对应的凹面,导轨段326卡合于一对导向轮52之间,并在侧壁326c上滚动,以限制滑动组件34在导轨段326上移动。具体的,导轨段326还包括底壁326b,顶壁326a与底壁326b相对设置,侧壁326c连接于顶壁326a与底壁326b之间。顶壁326a与底壁326b的形状相同,都为弧形,且顶壁326a与底壁326b各位置的垂直距离始终相同,即导轨段326的厚度保持一致,从而有利于导向轮52在导轨段326稳定的滑动。本实施例中,一对侧壁326c连接于顶壁326a与底壁326b之间,侧壁326c为向外凸起的曲面形状,一种实施方式中,侧壁326c的截面可以为半圆形,导向轮52的周壁与侧壁326c的形状对应,从而使侧壁326c可以卡合于导向轮52的凹面中,以限制导向轮52及滑动组件34只能沿侧壁326c的延伸方向移动,侧壁326c的延伸方向即导轨段326的形状,换言之,在侧壁326c的限制下,滑动组件34的运动轨迹只能为沿导轨段326延伸的弧形段。进一步的,导向轮52与侧壁326c之间为滚动摩擦,摩擦损耗小。本实施例中,在导轨段326的同一位置处,两个导向轮52分别对应一侧的侧壁326c,即两个导向轮52从两侧卡合于导轨段326上,限制导轨段326,也可以理解为,通过两个导向轮52将滑动组件34限制与导轨段326上,滑动组件34只能在导轨段326上移动。本实施例中,滑动组件34位于弧形支架32外,弧形支架32宽度小,占用空间小。一种实施方式中,导向轮52与侧壁326c之间可以涂有润滑油。

请参阅图8至图10,本实施例中,滑动组件34包括主支架54和第一固定框581,主支架54用于安装滚轮44和第一电机42,导向轮52转动连接第一固定框581,第一固定框581转动连接主支架54,从而使导向轮52可以在弧形的导轨段326内滚动。具体的,主支架54为中空的框体,本实施例中,主支架54包括第一支架部5421和第二支架部5441,第一支架部5421与第二支架部5441互连为一体,且第二支架部5441位于第一支架部5421的底部,也可以理解为,第二支架部5441为第一支架部5421的基座部分。滚轮44安装于第一支架部5421的内部,第一电机42安装于第一支架部5421的外部,并且第一电机42连接至滚轮44,从而用于驱动滚轮44转动。第一固定框581转动连接第二支架部5441,并且第一固定框581可以相对第二支架部5441转动,一种实施方式中,第一固定框581通过滚动轴承连接第二支架部5441。两个导向轮52分别连接至第一固定框581的两端,第一固定框581转动时,可以改变导向轮52的移动方向。进一步的,导轨段326的侧壁326c的延伸方向为弧形,通过第一固定框581可以改变导向轮52的移动方向,以使导向轮52的凹面始终与侧壁326c的凸面贴合,导向轮52可以很好的起到导向的作用,避免滑动组件34从弧形支架32上脱离。

请参阅图12,本实施例中,第一固定框581包括转动部5821与衔接部5841,两个转动部5821连接于衔接部5841两端,每个转动部5821转动连接一个导向轮52,两个导向轮52之间用于卡合导向段,并且转动部5821转动连接主支架54,转动部5821与衔接部5841互连为一体,以使一对导向轮52的运动方向一致。具体的,转动部5821为u形,导向轮52连接于转动部5821的两端,从而导向轮52可以相对第一固定框581转动。一种实施方式中,两个转动部5821通过衔接部5841固定连接,在第一固定框581相对于主支架54转动时,两个导向轮52与第一固定框581形成一个整体相对主支架54转动,从而使导向轮52可以转动至与导轨3200一直的方向。本实施例中,滑动组件34包括四个导向轮52,每个导向轮52通过一个转动部5821固定,每个衔接部5841的两端各固定一个转动部5821及导向轮52,即一个第一固定框581转动连接两个导向轮52,两个第一固定框581分别安装于第一支架部5421的两侧,即两对导向轮52分别安装于滚轮44的两侧,对于滑动组件34在导轨段326的前后两个方向滑动时,导向轮52均可以起到导向的作用。

请参阅图8至图10,本实施例中,钢丝绳驱动组件30还包括第二电机62和托盘64,第二电机62安装于主支架54与托盘64之间,托盘64用于固定连接头部20,第二电机62用于驱动头部20自转。具体的,头部20通过紧固件固定在托盘64上,通过第二电机62可以驱动头部20相对于滑动组件34转动,换言之,通过第二电机62驱动,头部20可以在球体10外实现自转,头部20可以转动面对至任意方向,头部20内设的红外传感器等可以根据使用要求面对不同方向,进行不同工作。

请参阅图13,本实施例中,钢丝绳驱动组件30还包括导线70,导线70放置于弧形支架32的表面,导线70用于电连接球体10与头部20。具体的,导线70用于传递信号或电源。导线70从球体10内引出,并铺设于弧形支架32的表面,导线70延伸至滑动组件34上,并通过滑动组件34连接至头部20,以向头部20供电或传输信号。主支架54上设有绕线件72,绕线件72位于主支架54沿弧形支架32的延伸方向的两侧,导线70缠绕于绕线件72上,以防止导线70阻碍钢丝绳驱动组件30移动。具体的,绕线件72位于主支架54上,并与滑动组件34一通运动,导线70在绕线件72上多次折叠、缠绕后再连接至头部20,绕线件72避免滑动组件34运动时,导线70在滑动组件34的前进方向上阻挡滑动组件34前进,或在与滑动组件34的前进方向相反的方向上拉扯滑动组件34,影响滑动组件34前进。

请参阅图14至图20,本申请实施例二提供的钢丝绳驱动组件30与实施例一的区别在于,导轨段326包括底板326d和侧板326e,一对侧板326e固定于底板326d相对的两侧并形成收容空间326f。具体的,底板326d和侧板326e一体成型,一对侧板326e向底板326d的同一侧弯折,导轨段326通过锻压等方式一体成型,侧板326e和底板326d形成具有开口的收容空间326f。滑动组件34部分收容于收容空间326f,并滑动连接侧板326e,具体的,滑动组件34部分位于一对侧板326e之间,并抵持侧板326e,并且滑动组件34与侧板326e之间可以相对滑动,换言之,滑动组件34可以在导轨段326以导轨段326的形状为轨迹移动,从而使滑动组件34在球体10上移动,且移动过程中滑动组件34与球体10表面的垂直距离不变。

弧形支架32固定连接球体10,头部20安装于滑动组件34上,滑动组件34在弧形支架32的导轨段326滑动,从而实现头部20在球体10上的相对运动,滚轮44与第一钢丝绳362及第二钢丝绳364配合驱动滑动组件34移动,能量传递效率高,滑动组件34在导轨段326上移动,限制滑动组件34的移动方向,头部20位置可以根据内置的功能器件的工作要求变化,提高了球形机器人100的智能化,人机交流功能的用户体验高,满足家庭机器人的使用要求。

请参阅图18至图20,本实施例中,侧板326e的内壁设有凸起的导轨3200,滑动组件34设有导向轮52,导向轮52的周壁为与导轨3200对应的凹面,导向轮52收容于收容空间326f中,并在导轨3200上滚动,以限制滑动组件34在导轨段326上移动。具体的,一对侧板326e上均设有凸起的导轨3200,导轨3200沿着侧板326e的长度方向延伸,一种实施方式中,凸起的导轨3200也为长条状,并且导轨3200的截面为圆弧状。本实施例中,滑动组件34设有导向轮52,导向轮52的凹面状的周壁与导轨3200的形状相对应,导轨3200卡合于导向轮52的凹面中,以限制导向轮52及滑动组件34只能沿导轨3200的延伸方向移动,导轨3200的延伸方向与导轨段326形状一致,换言之,在导轨3200的限制下,滑动组件34的运动轨迹只能为沿导轨段326延伸的弧形段。进一步的,导向轮52与导轨3200之间为滚动摩擦,摩擦损耗小。本实施例中,导向轮52收容于收容空间326f中,导向轮52与位于收容空间326f内的导轨3200接触,导向轮52与导轨3200的接触受到收容空间326f的保护,提高了各构件的使用寿命。一种实施方式中,导向轮52与导轨3200之间可以涂有润滑油。

请参阅图21,本实施例中,滑动组件34包括主支架54和第一转轴562,主支架54用于安装滚轮44和第一电机42,第一转轴562转动连接主支架54,一对导向轮52转动连接第一转轴562,从而使导向轮52可以在弧形的导轨段326内滚动。具体的,主支架54为中空的框体,本实施例中,主支架54包括第一主支架5422和第二主支架5442,两个第二主支架5442通过螺钉等紧固件固定在第一主支架5422的两侧。滚轮44安装于第一主支架5422的内部,第一电机42安装于第一主支架5422的外部,并且第一电机42连接至滚轮44,从而用于驱动滚轮44转动。第一转轴562转动连接第二主支架5442,并且第一转轴562可以相对第二主支架5442转动,一种实施方式中,第一转轴562通过滚动轴承连接第二主支架5442。两个导向轮52分别连接至第一转轴562的两端,第一转轴562转动时,可以改变导向轮52的移动方向。进一步的,侧板326e上凸起的导轨3200的延伸方向为弧形,通过第一转轴562可以改变导向轮52的移动方向,以使导向轮52的凹面始终与导轨3200的凸面贴合,导向轮52可以很好的起到导向的作用,避免滑动组件34从弧形支架32上脱离。

请参阅图22,本实施例中,滑动组件34还包括第二固定框582,导向轮52转动连接第二固定框582,一对第二固定框582固定于第一转轴562的两端,以使一对导向轮52的运动方向一致。具体的,第二固定框582为u形,导向轮52连接于第二固定框582的两端,从而导向轮52可以相对第二固定框582转动。一种实施方式中,第二固定框582和第一转轴562的端部固定连接,在第一转轴562相对于主支架54转动时,导向轮52与第二固定框582形成一个整体与第一转轴562一同相对主支架54转动,从而使导向轮52可以转动至与导轨3200一直的方向。本实施例中,滑动组件34包括四个导向轮52,每个导向轮52通过一个第二固定框582固定至第一转轴562的端部,每个第一转轴562的两端各固定一个第二固定框582及导向轮52,两个第一转轴562分别安装于第一主支架5422的两侧,即两对导向轮52分别安装于滚轮44的两侧,对于滑动组件34在导轨段326的前后两个方向滑动时,导向轮52均可以起到导向的作用。

请参阅图23,本实施例中,钢丝绳驱动组件30还包括导线70,导线70放置于弧形支架32的表面,导线70用于电连接球体10与头部20。具体的,导线70用于传递信号或电源。导线70从球体10内引出,并铺设于弧形支架32的表面,导线70延伸至滑动组件34上,并通过滑动组件34连接至头部20,以向头部20供电或传输信号。本实施例中,主支架54上设有绕线件72,绕线件72位于主支架54沿弧形支架32的延伸方向的两侧,导线70缠绕于绕线件72上,以防止导线70阻碍钢丝绳驱动组件30移动。具体的,绕线件72位于主支架54上,并与滑动组件34一通运动,导线70在绕线件72上多次折叠、缠绕后再连接至头部20,绕线件72避免滑动组件34运动时,导线70在滑动组件34的前进方向上阻挡滑动组件34前进,或在与滑动组件34的前进方向相反的方向上拉扯滑动组件34,影响滑动组件34前进。

请参阅图14,本实施例中,钢丝绳驱动组件30还包括防尘盖80,防尘盖80盖合于收容空间326f的开口处,防尘盖80包括沿防尘盖80的长度方向的第一缝隙802,及多个沿防尘盖80的宽度方向的第二缝隙804,第一缝隙802和第二缝隙804相互交错将防尘盖80划分成多个防尘片800,滑动组件34移动时,将滑动组件34所在位置的防尘片800掀起。具体的,防尘盖80为橡胶等可变形材料制成,防尘盖80为长条状,盖合于收容空间326f的开口,从而使防尘盖80、一对侧板326e及底板326d形成四周封闭的空间,第一钢丝绳362或第二钢丝绳364、导线70、导向轮52等全部或部分收容于该空间中。防尘盖80将收容空间326f内部与外界隔开,起到防尘、防水等作用。本实施例中,第一缝隙802沿防尘盖80的长度方向延伸,多个第二缝隙804相互平行,并且第二缝隙804与第一缝隙802相互交错,将防尘盖80上形成多个独立的、可掀起的防尘片800,滑动组件34部分位于收容空间326f内,部分位于收容空间326f外,在滑动组件34所在的位置,防尘片800被掀起,以避免阻挡滑动组件34。一种实施方式中,滑动组件34的主支架54上还设有拨片件82,拨片件82位于主支架54的运动方向的两侧,拨片件82用于在滑动支架运动时,拨片件82先于滑动之间接触防尘片800,并将防尘片800掀起,避免防尘片800阻挡滑动组件34移动。

弧形支架32固定连接球体10,头部20安装于滑动组件34上,滑动组件34在弧形支架32的导轨段326滑动,从而实现头部20在球体10上的相对运动,滚轮44与第一钢丝绳362及第二钢丝绳364配合驱动滑动组件34移动,能量传递效率高,滑动组件34在导轨段326上移动,限制滑动组件34的移动方向,头部20位置可以根据内置的功能器件的工作要求变化,提高了球形机器人100的智能化,人机交流功能的用户体验高,满足家庭机器人的使用要求。

请参阅图1,本申请实施例还提供一种球形机器人100,球形机器人100包括头部20、球体10及本申请实施例提供的钢丝绳驱动组件30,钢丝绳驱动组件30位于球体10外,头部20安装于钢丝绳驱动组件30上。具体的,头部20与球体10通过钢丝绳驱动组件30连接,球体10内承载驱动装置、电源、平衡机构等装置,球体10内的驱动装置驱动球体10的外壳旋转,依靠球体10外壳的外表面与地面的摩擦力驱使球形机器人100行走,头部20安装在钢丝绳驱动组件30上,钢丝绳驱动组件30控制头部20保持在球体10外,且头部20可以在球体10外相对球体10运动。在球体10处于静止状态时,钢丝绳驱动组件30控制头部20移动到球体10表面的任意位置,同时,钢丝绳驱动组件30还可以驱动头部20自旋转,从而改变头部20内置的功能器件的工作状态,例如通过改变头部20的位置改变头部20内置的摄像头的拍摄角度等,提高了球形机器人100的智能化。

以上所揭露的仅为本申请几种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本申请权利要求所作的等同变化,仍属于申请所涵盖的范围。

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