一种自动平衡机器人的制作方法

本发明属于机器人技术领域，具体的说是一种自动平衡机器人。

背景技术：

随着科技的发展，机器人逐步进入人们的生活中，机器人(robot)是自动执行工作的机器装置，其臂部一般采用空间开链连杆机构，其中的运动副(转动副或移动副)常称为关节，关节个数通常即为机器人的自由度数，根据关节配置型式和运动坐标形式的不同，机器人执行机构可分为直角坐标式、圆柱坐标式、极坐标式和关节坐标式等类型。

现有的机器人在遇到斜坡时，由于无法调节自身重心的位置，导致其平衡性降低，不利于机器人的正常工作，为此，本发明提供一种自动平衡机器人。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，解决现有的机器人在遇到斜坡时，由于无法调节自身重心的位置，导致其平衡性降低，不利于机器人的正常工作的问题，本发明提出的一种自动平衡机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种自动平衡机器人，包括电动平衡车和机器人主体；所述机器人主体固接在电动平衡车的顶部；所述电动平衡车的内部设置有陀螺仪传感器；所述机器人主体包括箱体和主臂；所述主臂转动连接在箱体的一侧；所述箱体顶部开设有一号凹槽；所述箱体内壁设置有控制器；所述一号凹槽内设置有调节单元；所述调节单元包括一号转轴、矩形块、重锤、伺服电机、二号转轴、一号齿轮和二号齿轮；所述箱体固接在电动平衡车的顶部；所述一号凹槽开设在箱体的顶部；所述一号转轴转动连接在一号凹槽的内侧壁；所述重锤固接在一号转轴的侧壁；所述箱体的内部设置有一号空腔；所述伺服电机固接在一号空腔的内壁；所述控制器根据接收到的检测数据控制伺服电机的工作；所述二号转轴固接在伺服电机的输出轴；所述一号齿轮固接在二号转轴的侧壁；所述二号齿轮固接在一号转轴的侧壁，且所述一号齿轮与二号齿轮呈相互啮合状态；工作时，当机器人遇到斜坡时，其平衡性将会降低，不利于机器人的正常工作，此时电动平衡车内部的陀螺仪传感器将会检测所述车体相对于地面的倾角，并将检测数据传输给所述控制器，控制器根据接收到的检测数据来控制伺服电机的工作，此时伺服电机带动二号转轴转动，使得一号齿轮随着二号转轴一起转动，进而使得一号齿轮和二号齿轮产生啮合运动，于是一号转轴也将产生转动，进而使得重锤随着一号转轴一起转动，实现对机器人重心的调节，进而使得机器人继续保持平衡状态；并且采用齿轮配合的方式，使得一号转轴的转动更为平稳，便于实现对机器人重心的调节，从而实现机器人的自动平衡。

进一步，所述一号空腔的底部设置有润滑机构；所述润滑机构包括二号凹槽、凸轮、叠形气囊、支撑板、吸管和一号排油管；所述二号凹槽开设在一号空腔的底部，且位于一号齿轮的底部；所述二号凹槽内设置有润滑油；所述凸轮固接在二号转轴的侧壁；所述支撑板固接在二号凹槽的侧壁；所述叠形气囊固接在支撑板的顶部，且位于凸轮的底部；所述吸管贯穿设置在支撑板的顶部，且吸管的一端与叠形气囊连通，另一端浸没在润滑油里；所述排油管的一端与叠形气囊连通，另一端设置在一号齿轮的底部；所述吸管和一号排油管内部均设置有单向阀；工作时，当伺服电机带动二号转轴转动后，凸轮将随着二号转轴一起转动，进而使得凸轮间歇性挤压叠形气囊，当凸轮压缩叠形气囊时，叠形气囊产生压缩变形，并且将通过吸管吸收的润滑油沿着排油管排出，实现对一号齿轮的润滑，进而减少一号齿轮和二号齿轮之间的磨损，有利于提高一号齿轮和二号齿轮的使用寿命；当凸轮离开叠形气囊后，叠形气囊将从二号凹槽内通过吸管吸收润滑油，从而实现往复吸油和喷油的动作。

进一步，所述一号空腔的侧壁开设有三号凹槽；所述三号凹槽的内部固接有导杆；所述导杆的外侧壁滑动连接有推板；工作时，当二号转轴带动凸轮转动时，凸轮将会挤压推板，使得推板沿着导杆向下滑动，进而通过推板挤压叠形气囊，使得叠形气囊的顶部受力均匀，从而使得叠形气囊更好的实现吸油和喷油的动作。

进一步，所述叠形气囊的侧壁还固接有二号排油管；所述导杆的内部设置有二号空腔；所述二号空腔通过二号排油管与叠形气囊连通；所述导杆的外侧壁对称开设有一号通孔，且一号通孔与二号空腔连通；工作时，当凸轮挤压叠形气囊后，将使得叠形气囊内部的润滑油从二号排油管排出，这些润滑油将沿着二号排油管流进二号空腔，再从一号通孔流出，并且沿着导杆的外侧壁流下，实现对导杆外侧壁的润滑，便于推板更好地向下滑动，从而有利于实现叠形气囊的吸油和喷油动作，并且实现对一号齿轮和二号齿轮的润滑。

进一步，所述二号凹槽的开口处固接有v形板；所述v形板的顶部对称开设有二号通孔；所述v形板的顶部对称固接有三棱柱，且所述三棱柱的一侧与二号凹槽的侧壁固接；工作时，当润滑油从一号排油管喷出后，部分润滑油将落到v形板的顶部，然后沿着v形板顶部流向两侧，再从二号通孔流回二号凹槽内，进而实现对润滑油的回收，其中v形板形状的设置具有引流的作用，将有利于润滑油的流动，从而实现对润滑油的回收。

进一步，所述二号通孔的开口处固接有滤网；工作时，当部分润滑油落到v形板的顶部后，这些润滑油将回从二号通孔流进二号凹槽，实现对润滑油的回收，其中滤网的设置可以避免灰尘进入润滑油中，进而避免出现润滑效果差的现象，从而有利于对一号齿轮和二号齿轮的润滑，提高一号齿轮和二号齿轮的使用寿命。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种自动平衡机器人，通过一号转轴、矩形块、重锤、伺服电机、二号转轴、一号空腔、一号齿轮和二号齿轮的配合使用，加上陀螺仪传感器和控制器的配合使用，便于实现对机器人重心的调节，从而实现机器人的自动平衡。

2.本发明所述的一种自动平衡机器人，通过二号凹槽、凸轮、叠形气囊、支撑板、吸管和一号排油管的配合使用，实现对一号齿轮的润滑，进而减少一号齿轮和二号齿轮之间的磨损，有利于提高一号齿轮和二号齿轮的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的局部剖视图；

图3是图2中a处局部放大图；

图4是图3中b处局部放大图；

图5是图4中c处局部放大图；

图6是图4中d处局部放大图；

图中：1、电动平衡车；2、机器人主体；21、箱体；211、一号凹槽；22、主臂；31、一号转轴；32、重锤；33、伺服电机；34、二号转轴；35、一号齿轮；36、二号齿轮；37、一号空腔；41、二号凹槽；42、凸轮；43、叠形气囊；44、支撑板；45、吸管；46、一号排油管；51、三号凹槽；52、导杆；53、推板；61、二号排油管；62、二号空腔；63、一号通孔；71、v形板；72、二号通孔；73、三棱柱；8、滤网。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图6所示，本发明所述的一种自动平衡机器人，包括电动平衡车1和机器人主体2；所述机器人主体2固接在电动平衡车1的顶部；所述电动平衡车1的内部设置有陀螺仪传感器；所述机器人主体2包括箱体21和主臂22；所述主臂22转动连接在箱体21的一侧；所述箱体21顶部开设有一号凹槽211；所述箱体21内壁设置有控制器；所述一号凹槽211内设置有调节单元；所述调节单元包括一号转轴31、矩形块、重锤32、伺服电机33、二号转轴34、一号齿轮35和二号齿轮36；所述箱体21固接在电动平衡车1的顶部；所述一号凹槽211开设在箱体21的顶部；所述一号转轴31转动连接在一号凹槽211的内侧壁；所述重锤32固接在一号转轴31的侧壁；所述箱体21的内部设置有一号空腔37；所述伺服电机33固接在一号空腔37的内壁；所述控制器根据接收到的检测数据控制伺服电机33的工作；所述二号转轴34固接在伺服电机33的输出轴；所述一号齿轮35固接在二号转轴34的侧壁；所述二号齿轮36固接在一号转轴31的侧壁，且所述一号齿轮35与二号齿轮36呈相互啮合状态；工作时，当机器人遇到斜坡时，其平衡性将会降低，不利于机器人的正常工作，此时电动平衡车1内部的陀螺仪传感器将会检测所述车体相对于地面的倾角，并将检测数据传输给所述控制器，控制器根据接收到的检测数据来控制伺服电机33的工作，此时伺服电机33带动二号转轴34转动，使得一号齿轮35随着二号转轴34一起转动，进而使得一号齿轮35和二号齿轮36产生啮合运动，于是一号转轴31也将产生转动，进而使得重锤32随着一号转轴31一起转动，实现对机器人重心的调节，进而使得机器人继续保持平衡状态；并且采用齿轮配合的方式，使得一号转轴31的转动更为平稳，便于实现对机器人重心的调节，从而实现机器人的自动平衡。

作为本发明的一种实施方式，所述一号空腔37的底部设置有润滑机构；所述润滑机构包括二号凹槽41、凸轮42、叠形气囊43、支撑板44、吸管45和一号排油管46；所述二号凹槽41开设在一号空腔37的底部，且位于一号齿轮35的底部；所述二号凹槽41内设置有润滑油；所述凸轮42固接在二号转轴34的侧壁；所述支撑板44固接在二号凹槽41的侧壁；所述叠形气囊43固接在支撑板44的顶部，且位于凸轮42的底部；所述吸管45贯穿设置在支撑板44的顶部，且吸管45的一端与叠形气囊43连通，另一端浸没在润滑油里；所述排油管的一端与叠形气囊43连通，另一端设置在一号齿轮35的底部；所述吸管45和一号排油管46内部均设置有单向阀；工作时，当伺服电机33带动二号转轴34转动后，凸轮42将随着二号转轴34一起转动，进而使得凸轮42间歇性挤压叠形气囊43，当凸轮42压缩叠形气囊43时，叠形气囊43产生压缩变形，并且将通过吸管45吸收的润滑油沿着排油管排出，实现对一号齿轮35的润滑，进而减少一号齿轮35和二号齿轮36之间的磨损，有利于提高一号齿轮35和二号齿轮36的使用寿命；当凸轮42离开叠形气囊43后，叠形气囊43将从二号凹槽41内通过吸管45吸收润滑油，从而实现往复吸油和喷油的动作。

作为本发明的一种实施方式，所述一号空腔37的侧壁开设有三号凹槽51；所述三号凹槽51的内部固接有导杆52；所述导杆52的外侧壁滑动连接有推板53；工作时，当二号转轴34带动凸轮42转动时，凸轮42将会挤压推板53，使得推板53沿着导杆52向下滑动，进而通过推板53挤压叠形气囊43，使得叠形气囊43的顶部受力均匀，从而使得叠形气囊43更好的实现吸油和喷油的动作。

作为本发明的一种实施方式，所述叠形气囊43的侧壁还固接有二号排油管61；所述导杆52的内部设置有二号空腔62；所述二号空腔62通过二号排油管61与叠形气囊43连通；所述导杆52的外侧壁对称开设有一号通孔63，且一号通孔63与二号空腔62连通；工作时，当凸轮42挤压叠形气囊43后，将使得叠形气囊43内部的润滑油从二号排油管61排出，这些润滑油将沿着二号排油管61流进二号空腔62，再从一号通孔63流出，并且沿着导杆52的外侧壁流下，实现对导杆52外侧壁的润滑，便于推板53更好地向下滑动，从而有利于实现叠形气囊43的吸油和喷油动作，并且实现对一号齿轮35和二号齿轮36的润滑。

作为本发明的一种实施方式，所述二号凹槽41的开口处固接有v形板71；所述v形板71的顶部对称开设有二号通孔72；所述v形板71的顶部对称固接有三棱柱73，且所述三棱柱73的一侧与二号凹槽41的侧壁固接；工作时，当润滑油从一号排油管46喷出后，部分润滑油将落到v形板71的顶部，然后沿着v形板71顶部流向两侧，再从二号通孔72流回二号凹槽41内，进而实现对润滑油的回收，其中v形板71形状的设置具有引流的作用，将有利于润滑油的流动，从而实现对润滑油的回收。

作为本发明的一种实施方式，所述二号通孔72的开口处固接有滤网8；工作时，当部分润滑油落到v形板71的顶部后，这些润滑油将回从二号通孔72流进二号凹槽41，实现对润滑油的回收，其中滤网8的设置可以避免灰尘进入润滑油中，进而避免出现润滑效果差的现象，从而有利于对一号齿轮35和二号齿轮36的润滑，提高一号齿轮35和二号齿轮36的使用寿命。

工作原理：当机器人遇到斜坡时，其平衡性将会降低，不利于机器人的正常工作，此时电动平衡车1内部的陀螺仪传感器将会检测所述车体相对于地面的倾角，并将检测数据传输给所述控制器，控制器根据接收到的检测数据来控制伺服电机33的工作，此时伺服电机33带动二号转轴34转动，使得一号齿轮35随着二号转轴34一起转动，进而使得一号齿轮35和二号齿轮36产生啮合运动，于是一号转轴31也将产生转动，进而使得重锤32随着一号转轴31一起转动，实现对机器人重心的调节，进而使得机器人继续保持平衡状态；并且采用齿轮配合的方式，使得一号转轴31的转动更为平稳，便于实现对机器人重心的调节，从而实现机器人的自动平衡；当伺服电机33带动二号转轴34转动后，凸轮42将随着二号转轴34一起转动，进而使得凸轮42间歇性挤压叠形气囊43，当凸轮42压缩叠形气囊43时，叠形气囊43产生压缩变形，并且将通过吸管45吸收的润滑油沿着排油管排出，实现对一号齿轮35的润滑，进而减少一号齿轮35和二号齿轮36之间的磨损，有利于提高一号齿轮35和二号齿轮36的使用寿命；当凸轮42离开叠形气囊43后，叠形气囊43将从二号凹槽41内通过吸管45吸收润滑油，从而实现往复吸油和喷油的动作；当二号转轴34带动凸轮42转动时，凸轮42将会挤压推板53，使得推板53沿着导杆52向下滑动，进而通过推板53挤压叠形气囊43，使得叠形气囊43的顶部受力均匀，从而使得叠形气囊43更好的实现吸油和喷油的动作；当凸轮42挤压叠形气囊43后，将使得叠形气囊43内部的润滑油从二号排油管61排出，这些润滑油将沿着二号排油管61流进二号空腔62，再从一号通孔63流出，并且沿着导杆52的外侧壁流下，实现对导杆52外侧壁的润滑，便于推板53更好地向下滑动，从而有利于实现叠形气囊43的吸油和喷油动作，并且实现对一号齿轮35和二号齿轮36的润滑；当润滑油从一号排油管46喷出后，部分润滑油将落到v形板71的顶部，然后沿着v形板71顶部流向两侧，再从二号通孔72流回二号凹槽41内，进而实现对润滑油的回收，其中v形板71形状的设置具有引流的作用，将有利于润滑油的流动，从而实现对润滑油的回收；其中滤网8的设置可以避免灰尘进入润滑油中，进而避免出现润滑效果差的现象，从而有利于对一号齿轮35和二号齿轮36的润滑，提高一号齿轮35和二号齿轮36的使用寿命。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图2为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。