摆臂式独轮走钢丝机器人

摘要

本发明公开了一种摆臂式独轮走钢丝机器人，包括调节侧向平衡的平衡杆机构、平衡质心的摆臂机构和前后行走以及调节俯仰平衡的独轮机构，所述摆臂机构建立于独轮机构上，所述平衡杆机构建立在摆臂机构上，平衡杆的转动产生反力矩抵消机械装置的倾倒力矩，摆臂的平动补偿机械装置的质心偏移，行走齿轮的运动参数实现机械装置的俯仰姿态控制及行走。本发明中，平衡杆的转动和摆臂的平动分别模拟人类走钢丝时双手的动作，行走齿轮模拟人类走钢丝的俯仰姿态调节，有效地模拟了人类走钢丝时的手臂运动和俯仰姿态的力学行为，实现机器人在刚性或柔性钢丝上自平衡运动。

主权项

摆臂式独轮走钢丝机器人，其特征在于：包括调节侧向平衡的平衡杆机构、平衡质心的摆臂机构和前后行走以及调节俯仰平衡的独轮机构，所述独轮机构包括行走齿轮(1)和行走齿轮驱动电机(2)以及增量式编码器(3)，所述行走齿轮(1)的齿面中央开设有V形槽(22)，所述行走齿轮驱动电机(2)于行走齿轮(1)的轮架(4)上安装，行走齿轮驱动电机(2)的行走驱动电机齿轮(5)与行走齿轮(1)啮合，所述增量式编码器(3)设于轮架(4)上，其输出轴上的增量式编码器齿轮(6)与行走齿轮(1)啮合；所述摆臂机构通过基板(7)设于轮架(4)上，包括左、右摆臂(8)和左、右转轴(9)、前臂(10)以及带编码器(18)的摆臂步进电机(11)和绝对式编码器(14)，左、右转轴(9)竖直安装，左、右摆臂(8)的后端分别与左、右转轴(9)固连，所述前臂(10)的左、右两端分别与左、右摆臂(8)的前端铰连，所述摆臂步进电机(11)输出轴上的摆臂步进电机齿轮(12)与一转轴(9)上的转轴齿轮(13)啮合，所述转轴齿轮(13)还啮合绝对式编码器(14)输出轴上的绝对式编码器齿轮(15)；所述平衡杆机构通过支架(16)安装于前臂(10)上，包括平衡杆(17)、带编码器(18)的平衡杆步进电机(19)，所述平衡杆步进电机(19)于支架(16)上安装，所述平衡杆(17)的中部通过卡盘(20)安装于平衡杆步进电机(19)的输出轴上。