1.一种球形滚跳机器人,设有球形壳体,球形壳体内设有运动组件,其特征在于,所述球形壳体由对称设置的左半球形外壳和右半球形外壳组成,球形壳体内沿壳体中轴线设置中轴,中轴的两端分别设有用于支撑固定中轴的支撑部件,中轴的中央处经黄铜轴套连接电气控制组件,黄铜轴套经顶丝固定在中轴的中央处,电气控制组件与黄铜轴套可绕中轴的轴线转动,但不能与中轴发生轴向或径向相对移动;中轴上对应电气控制组件两侧对称设置左侧重摆机构和右侧重摆机构,所述左侧重摆机构和右侧重摆机构分别设有固定限位环、重摆、减速组件、电动机、蓄电池,其中重摆经固定限位环固定在中轴上,重摆的内侧设有减速组件,电动机与减速组件相连,电动机固定在重摆下侧,蓄电池为电动机提供能量并固定在电动机的上侧,电动机的控制信号输入端与电气控制组件相连,电动机的输出经减速组件进行减速;中轴的两端还对称设有左侧摄像组件和右侧摄像组件,所述左侧摄像组件与右侧摄像组件分别与蓄电池和电气控制组件电连接;所述球形壳体对应左侧摄像组件和右侧摄像组件的安装区域分别设有摄像头罩。
2.根据权利要求1所述的一种球形滚跳机器人,其特征在于,所述减速组件采用同步带机构实现,所述同步带机构包括大同步带轮、小同步带轮以及同步带,大同步带轮的外侧经平面止推轴承与重摆紧贴,大同步带轮的内侧经法兰轴座与中轴固定连接,以保证大同步带轮在轴向与径向相对中轴无相对位移。
3.根据权利要求1所述的一种球形滚跳机器人,其特征在于,所述中轴的中央处设有导电滑环,用于连接中轴两侧的摄像头以及电气控制组件,所述电气控制组件包括设置在控制电路板上的嵌入式处理器、降压电路、语音输入/输出电路、惯性测量电路以及微控制器,其中嵌入式处理器分别与语音输入/输出电路以及摄像头相连,微控制器分别与嵌入式处理器、惯性测量电路、降压电路以及电动机相连,电动机在微控制器的控制下,通过同步带驱动重摆的偏心质量块绕主轴做旋转运动。
4.根据权利要求1所述的一种球形滚跳机器人,其特征在于,将电动机、电池作为重摆的一部分,减少重摆配重块的数量,有效降低了机器人自身重量。
5.一种如权利要求1-4中任意一项所述球形滚跳机器人的应用,其特征在于,所述球形滚跳机器人具有滚动、跳跃、转弯三种运动模式,在电气控制组件的控制下,电动机通过同步带驱动偏心质量块绕主轴一维旋转运动,当电动机带动左右两个重摆以相同的方向运动时,机器人因重摆质心向前偏移带动整个机器人向前滚动;当两个重摆以相反的方向运动时,其同时的向上运动会对其产生一个围绕轴线的扭矩,驱动球绕自身轴线发生转动,实现球的转向运动;当两个重摆以相反的方向快速运动到某一角度并瞬间停止,由于重摆快速运动产生的惯性力带动机器人向上运动,完成跳跃运动。
6.根据权利要求5所述的球形滚跳机器人的应用,其特征在于,所述球形滚跳机器人的应用还包括通过两侧的摄像组件采集工作场景的环境信息,电气控制组件通过对传回的实时信息处理转换,构建出工作场景的环境地图,判断障碍物所处的位置,同时通过自身惯性传感器模块的信息对机器人自身进行实时运动状态解算,进而规划出机器人运动的最佳路线。
7.根据权利要求5所述的球形滚跳机器人的应用,其特征在于,所述球形滚跳机器人的应用还包括将任意两个或两个以上的球形滚跳机器人联合使用,通过个体之间相互传达任务进度以及所采集环境数据,以便周围的机器人快速做出反应,以应对环境中复杂多变、动态性强的辅助任务。