一种球形机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及智能设备领域，具体而言，涉及一种球形机器人，包括球体，球体内设有驱动腔室，驱动腔室内设有驱动装置；驱动装置包括壳体，壳体的边缘处固定连接有对称设置的转动支撑轴，转动支撑轴与球体转动连接，壳体上固定连接有驱动电机，驱动电机的转子固定连接有太阳轮，壳体固定连接有呈环形的内齿轮，太阳轮与内齿轮之间设有多个均匀分布的行星轮，行星轮分别与太阳轮和内齿轮相啮合；球体内设有调向电机，调向电机的转子连接有主动轮，转动支撑轴上穿接有从动轮。本实用新型提供的该球形机器人的驱动装置结构简单，操控方便，采用机械传动的方式，易于控制，稳定性好，且动力强，可全向移动，可原地改变运动方向，适用性强。
【专利说明】一种球形机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能设备领域，具体而言，涉及一种球形机器人。
【背景技术】
[0002]球形机器人是指一类驱动系统位于球壳(或球体)内部，通过内驱动方式实现球体运动的机器人，其中，驱动系统的驱动方式多种多样，主要包括以下几种:
[0003](I)利用改变机器内部重心实现球体运动:通过内部电机驱动质量块，调整球体重心，实现球体的滚动，其缺点为内部控制复杂，且驱动力弱，几乎不能越障；
[0004](2)内置车驱动:在内部防止一个电动车，利用车的行驶压迫球体内部，通过控制车的运动来实现对球的间接控制，其缺点为颠簸或坠落后易失控；
[0005](3)陀螺控制驱动:依靠内部陀螺保持姿态的原理，通过电机驱动陀螺转轴，利用其恢复垂直的恢复力提供动力，其缺点为不能原地转弯，动力差，陀螺必须始终高速转动，能耗大；
[0006](4)偏心质量块驱动:通过调整和改变机器人重心位置，产生偏心力矩使机器人转动，其缺点为机器人工作效率不高，横滚动有死角，不具有全向滚动能力；
[0007](5)风驱动:借助控制自身外形借助风力驱动，其缺点为环境要求高，控制复杂。
[0008]总之，目前常用的驱动方式中，均存在不同的缺点，主要体现在控制、动力、能耗等方面。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于提供一种球形机器人，以解决上述的问题。
[0010]在本实用新型的实施例中提供了一种球形机器人，包括球体，所述球体内设有驱动腔室，所述驱动腔室内设有驱动装置；
[0011]所述驱动装置包括壳体，所述壳体的边缘处固定连接有对称设置的转动支撑轴，所述转动支撑轴与所述球体转动连接，所述壳体上固定连接有驱动电机，所述驱动电机的转子固定连接有太阳轮，所述壳体固定连接有呈环形的内齿轮，所述太阳轮设于所述内齿轮的中心处，所述太阳轮与所述内齿轮之间设有多个均匀分布的行星轮，所述行星轮分别与所述太阳轮和所述内齿轮相啮合，所述行星齿轮套接于所述转轴上，所述转轴与所述壳体固定连接；
[0012]所述球体内设有调向电机，所述调向电机的转子连接有主动轮，所述转动支撑轴上穿接有从动轮，所述主动轮与所述从动轮相互啮合，所述球体内设有用于存放所述调向电机、所述主动轮和所述从动轮的腔室。
[0013]进一步的，所述驱动电机穿接与所述壳体的中心处，所述驱动电机的外壳与所述壳体固定连接。
[0014]进一步的，所述壳体呈长方体形，所述驱动腔室呈圆筒状，所述壳体的外径小于所述驱动腔室的内径。
[0015]进一步的，所述内齿轮的外径不大于所述壳体的外径。
[0016]进一步的，所述驱动腔室设于所述球体的中心处。
[0017]优选的，所述太阳轮与所述内齿轮之间设有三个均匀分布的行星轮。
[0018]进一步的，所述球体上包裹有防滑层。
[0019]本实用新型实施例提供的一种球形机器人，球体的前后运动，驱动电机固定在壳体上,驱动电机的转子转动，带动太阳轮转动，太阳轮驱动行星轮转动，从而带动内齿轮反向转动，其中，内齿轮固定在壳体上，这样转子提供的动力最终作用在了驱动电机的外壳上，根据运动的相对性，相当于转子不动，驱动电机的外壳绕转子转动，最终驱动力通过壳体传递给球体，借助球体表面与地面的摩擦力实现球体的前进和后退；
[0020]球体的转向运动,调向电机带动主动轮转动，主动轮驱动从动轮，从动轮带动转动支撑轴转动，转动支撑轴将壳体调向，先进行调向，再开启驱动电机，则能实现球体向指定方向前进或后退；
[0021]本球形机器人的驱动装置结构简单，操控方便，采用机械传动的方式，易于控制，稳定性好，且动力强，可全向移动，可原地改变运动方向，适用性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1示出了本实用新型实施例所述的球形机器人的球体的剖视图；
[0023]图2示出了本实用新型实施例所述的球形机器人的驱动装置的结构示意图；
[0024]图3示出了本实用新型实施例所述的球形机器人的驱动装置的剖视图。
[0025]图中:
[0026]1、球体；2、驱动腔室；3、壳体；4、转动支撑轴；5、驱动电机；6、转子；7、太阳轮；8、内齿轮；9、行星轮；10、转轴；11、调向电机；12、主动轮；13、从动轮；14、空槽。
【具体实施方式】
[0027]下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0028]如图1-3所示，一种球形机器人，包括球体1，球体I内设有驱动腔室2，驱动腔室2内设有驱动装置；
[0029]驱动装置包括壳体3，壳体3的边缘处固定连接有对称设置的转动支撑轴4，转动支撑轴4与球体I转动连接，壳体3上固定连接有驱动电机5，驱动电机5的转子6固定连接有太阳轮7，壳体3固定连接有呈环形的内齿轮8，太阳轮7设于内齿轮8的中心处，太阳轮7与内齿轮8之间设有多个均匀分布的行星轮9，行星轮9分别与太阳轮7和内齿轮8相啮合，行星齿轮套接于转轴10上，转轴10与壳体3固定连接；
[0030]球体I内设有调向电机11，调向电机11的转子6连接有主动轮12，转动支撑轴4上穿接有从动轮13，主动轮12与从动轮13相互啮合，球体I内设有用于存放调向电机11、主动轮12和从动轮13的腔室。
[0031]驱动电机5穿接与壳体3的中心处，驱动电机5的外壳与壳体3固定连接。驱动电机5设置在壳体3的中心处，使其产生的驱动力对与球体I的驱动更加均匀，即前进或后退的驱动力相同。
[0032]壳体3呈长方体形，驱动腔室2呈圆筒状，壳体3的外径小于驱动腔室2的内径。壳体3在驱动腔室2内能够实现360°旋转，使球体I实现全向转动。
[0033]内齿轮8的外径不大于壳体3的外径。优选的内齿轮8的整体的尺寸与壳体3的尺寸相同，在调向过程中，内齿轮8不影响壳体3的旋转。
[0034]驱动腔室2设于球体I的中心处。在驱动装置控制球体I前进过程中，保证其能匀速前进。优选的，太阳轮7与内齿轮8之间设有三个均匀分布的行星轮9。行星齿轮均匀分布，使得驱动力分布的更加均匀。
[0035]球体I上包裹有防滑层。优选的，在防滑层上设置用于增大摩擦的凹凸纹路，防滑层具有较强的摩擦力，对于环境的适应能力强。
[0036]球形机器人的球体I内设有用于存放控制电路及电源的空槽14，将控制装置及电源置于空槽14内，且与电机连接，其中，控制电机采用远程遥控的控制方式，通过控制电机的正、反转及转速等性能，从而实现对球形机器人的控制，其中，球体I内可以设置两个调向电机11，用于分别控制两个转动支撑轴4的旋转，可以提供更强的动力，使转向控制更加迅速。
[0037]上述实施例提供的一种球形机器人，球体I的前后运动，驱动电机5固定在壳体3上，驱动电机5的转子6转动,带动太阳轮7转动,太阳轮7驱动行星轮9转动,从而带动内齿轮8反向转动，其中，内齿轮8固定在壳体3上，这样转子6提供的动力最终作用在了驱动电机5的外壳上,根据运动的相对性,相当于转子6不动,驱动电机5的外壳绕转子6转动，最终驱动力通过壳体3传递给球体1，借助球体I表面与地面的摩擦力实现球体I的前进和后退；
[0038]球体I的转向运动，调向电机11带动主动轮12转动，主动轮12驱动从动轮13，从动轮13带动转动支撑轴4转动,转动支撑轴4将壳体3调向,先进行调向，再开启驱动电机5，则能实现球体I向指定方向前进或后退；
[0039]本球形机器人的驱动装置结构简单，操控方便，采用机械传动的方式，易于控制，稳定性好，且动力强，可全向移动，可原地改变运动方向，适用性强。
[0040]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种球形机器人，其特征在于，包括球体，所述球体内设有驱动腔室，所述驱动腔室内设有驱动装置； 所述驱动装置包括壳体，所述壳体的边缘处固定连接有对称设置的转动支撑轴，所述转动支撑轴与所述球体转动连接，所述壳体上固定连接有驱动电机，所述驱动电机的转子固定连接有太阳轮，所述壳体固定连接有呈环形的内齿轮，所述太阳轮设于所述内齿轮的中心处，所述太阳轮与所述内齿轮之间设有多个均匀分布的行星轮，所述行星轮分别与所述太阳轮和所述内齿轮相啮合，所述行星齿轮套接于转轴上，所述转轴与所述壳体固定连接; 所述球体内设有调向电机，所述调向电机的转子连接有主动轮，所述转动支撑轴上穿接有从动轮，所述主动轮与所述从动轮相互啮合，所述球体内设有用于存放所述调向电机、所述主动轮和所述从动轮的腔室。
2.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，所述驱动电机穿接与所述壳体的中心处，所述驱动电机的外壳与所述壳体固定连接。
3.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，所述壳体呈长方体形，所述驱动腔室呈圆筒状，所述壳体的外径小于所述驱动腔室的内径。
4.根据权利要求3所述的球形机器人，其特征在于，所述内齿轮的外径不大于所述壳体的外径。
5.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，所述驱动腔室设于所述球体的中心处。
6.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，所述太阳轮与所述内齿轮之间设有三个均匀分布的行星轮。
7.根据权利要求1所述的球形机器人，其特征在于，所述球体上包裹有防滑层。
【文档编号】B62D57/02GK203937752SQ201420384892
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】钱铖 申请人:钱铖