一种可足式运动的球形机器人及其工作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明属于机器人领域，具体涉及一种可足式运动的球形机器人及其工作方法。【【背景技术】】
[0002]如今，机器人已广泛地应用于生产生活中。在机器人系列产品中，球形机器人是利用球体内部驱动装置和球体外部摩擦力而运动的特种机器人。与其它类型机器人相比，球形机器人稳定性好，抗干扰能力强。但目前，球形机器人运动模式单一，无法适应非结构性环境，使得这种机器人不能被广泛推广应用。因此，在机器人技术领域，当前需迫切解决的一个技术问题是能够设计一种可多运动模式的球形机器人。
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【发明内容】
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[0003]本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可足式运动的球形机器人及其工作方法，具有球式和足式两种运动形态。
[0004]为了达到上述目的，一种可足式运动的球形机器人，包括通过八个八分之一球体组成的球形本体，八分之一球体上开设有凹槽，凹槽内设置有能够折叠在凹槽内的腿结构和第一舵机；
[0005]所述腿结构包括若干首尾相连的摆动装置，机械摆动装置包括第二 U型连接件，U型连接件上设置有两个舵盘，两个舵盘通过第三舵机驱动转动，第三舵机通过L型结构件与相邻的机械摆动装置的第二 U型连接件连接，摆动装置末端的第三舵机通过L型连接件连接脚底板，摆动装置首端的第二 U型连接件的顶部通过舵盘连接第二舵机，第二舵机通过U型结构件固定在第一 U型连接件的顶部，在第一 U型连接件通过两个舵盘连接第一舵机。
[0006]所述摆动装置为三个。
[0007]所述球形本体内为空心结构。
[0008]所述每个八分之一球体上的凹槽方向相同。
[0009]一种可足式运动的球形机器人的工作方法，当路面平整时，所有腿结构通过第一舵机、第二舵机和第三舵机的驱动，使腿结构折叠在八分之一球体上的凹槽内；
[0010]当路面不平整时，第一舵机和第三舵机驱动机械摆动装置伸出，变形为多足结构，采用足式运动方式。
[0011]所述第二舵机能够驱动腿结构旋转，使任意相邻四条腿结构都能够构成一行走面。
[0012]与现有技术相比，本发明能够通过第一舵机、第二舵机和第三舵机控制，使腿结构收缩在八分之一球体上的凹槽内，变形为球形，采用滚动运动方式，提高运动速度；当路面不平整或有障碍物时，第一舵机、第二舵机和第三舵机控制腿结构伸出，变形为多足结构，采用足式运动方式，灵活稳定，本发明能够进行球形和足式变形，根据不同环境选择不同的运动方式，提高了环境适应力和工作效率，整个结构简单合理，易于实现变形，能够广泛应用于生产生活的场合。
[0013]进一步的，本发明的球形本体内为空心结构，能够搭载设备和驱动装置。
【【附图说明】】
[0014]图1是本发明的三维结构示意图；
[0015]图2是本发明足式运动的三维示意图；
[0016]图3是本发明球形运动的三维示意图；
[0017]图4是本发明腿结构的三维示意图；
[0018]图5是本发明腿结构变形三维示意图。
【【具体实施方式】】
[0019]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0020]参见图1至图5，一种可足式运动的球形机器人，包括通过八个八分之一球体I组成的球形本体，球形本体内为空心结构，八分之一球体I上开设有凹槽，凹槽内设置有能够折叠在凹槽内的腿结构和第一舵机2，每个八分之一球体I上的凹槽方向相同；
[0021]腿结构包括若干首尾相连的摆动装置，机械摆动装置包括第二 U型连接件11，U型连接件上设置有两个舵盘3，两个舵盘3通过第三舵机8驱动转动，第三舵机8通过L型结构件7与相邻的机械摆动装置的第二 U型连接件11连接，摆动装置末端的第三舵机8通过L型连接件9连接脚底板10，摆动装置首端的第二 U型连接件11的顶部通过舵盘3连接第二舵机6，第二舵机6通过U型结构件5固定在第一 U型连接件4的顶部，在第一 U型连接件4通过两个舵盘3连接第一舵机2，第一舵机带动第一 U型连接件4纵向转动，起调节位置作用。
[0022]最优的，腿结构中的摆动装置为三个。
[0023]—种可足式运动的球形机器人的工作方法，当路面平整时，所有腿结构通过第一舵机2、第二舵机6和第三舵机8的驱动，使腿结构折叠在八分之一球体I上的凹槽内；
[0024]当路面不平整时，第一舵机2和第三舵机8驱动机械摆动装置伸出，变形为多足结构，采用足式运动方式，第二舵机6能够驱动腿结构旋转，使任意相邻四条腿结构都能够构成一行走面，作为行走四肢。
【主权项】
1.一种可足式运动的球形机器人，其特征在于:包括通过八个八分之一球体(I)组成的球形本体，八分之一球体(I)上开设有凹槽，凹槽内设置有能够折叠在凹槽内的腿结构和第一舵机⑵； 所述腿结构包括若干首尾相连的摆动装置，机械摆动装置包括第二 U型连接件(11)，U型连接件上设置有两个舵盘(3)，两个舵盘(3)通过第三舵机(8)驱动转动，第三舵机(8)通过L型结构件(7)与相邻的机械摆动装置的第二 U型连接件(11)连接，摆动装置末端的第三舵机(8)通过L型连接件(9)连接脚底板(10)，摆动装置首端的第二 U型连接件(11)的顶部通过舵盘(3)连接第二舵机￠)，第二舵机(6)通过U型结构件(5)固定在第一 U型连接件(4)的顶部，在第一 U型连接件(4)通过两个舵盘(3)连接第一舵机(2)。2.根据权利要求1所述的一种可足式运动的球形机器人，其特征在于:所述摆动装置为三个。3.根据权利要求1所述的一种可足式运动的球形机器人，其特征在于:所述球形本体内为空心结构。4.根据权利要求1所述的一种可足式运动的球形机器人，其特征在于:所述每个八分之一球体(I)上的凹槽方向相同。5.权利要求1所述的一种可足式运动的球形机器人的工作方法，其特征在于，当路面平整时，所有腿结构通过第一舵机(2)、第二舵机(6)和第三舵机(8)的驱动，使腿结构折叠在八分之一球体(I)上的凹槽内； 当路面不平整时，第一舵机(2)和第三舵机(8)驱动机械摆动装置伸出，变形为多足结构，采用足式运动方式。6.根据权利要求5所述的种可足式运动的球形机器人的工作方法，其特征在于，所述第二舵机(6)能够驱动腿结构旋转，使任意相邻四条腿结构都能够构成一行走面。
【专利摘要】本发明公开了一种可足式运动的球形机器人及其工作方法，能够通过第一舵机、第二舵机和第三舵机控制，使腿结构收缩在八分之一球体上的凹槽内，变形为球形，采用滚动运动方式，提高运动速度；当路面不平整或有障碍物时，第一舵机、第二舵机和第三舵机控制腿结构伸出，变形为多足结构，采用足式运动方式，灵活稳定，本发明能够进行球形和足式变形，根据不同环境选择不同的运动方式，提高了环境适应力和工作效率，整个结构简单合理，易于实现变形，能够广泛应用于生产生活的场合。
【IPC分类】B62D57/02, B62D57/032
【公开号】CN105035199
【申请号】CN201510540840
【发明人】王雄, 杨旭博, 高海艳, 张菁, 王丽
【申请人】榆林学院
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月28日