可实现自平衡的陀螺式独轮车机器人系统

摘要

本实用新型公开了一种可实现自平衡的陀螺式独轮车机器人系统，其陀螺机构包括陀螺转子、内环架和外环架，陀螺转子通过水平安装于内环齿圈内并由转子电机驱动自转，内环齿圈安装于内环架内并由内环齿圈电机驱动旋转，内环架安装于外环齿圈内，外环齿圈安装于外环架内并由外环齿圈电机驱动旋转，陀螺转子的位置与内环齿圈正交，内环齿圈的位置与外环齿圈正交；其摆轮机构设于陀螺机构上，包括摆轮支架和摆轮，摆轮竖直安装于摆轮支架上并由摆轮电机驱动旋转；其独轮机构设于陀螺机构下，包括独轮和车叉，独轮由车叉上的薄饼电机驱动旋转。本实用新型利用陀螺机构作为稳定控制装置，可以实现车体侧向和前后双稳定平衡控制。

主权项

可实现自平衡的陀螺式独轮车机器人系统，其特征在于：包括陀螺机构(21)、摆轮机构和独轮机构以及各机构运行的控制装置，其中①、所述陀螺机构包括陀螺转子(1)、内环架(2)和外环架(3)，所述陀螺转子(1)通过转子支架(4)水平安装于内环齿圈(5)内并由支架(4)上的转子电机(6)驱动自转，所述内环齿圈(5)安装于内环架(2)内并由内环架(2)上的内环齿圈电机(7)驱动旋转，所述内环架(2)安装于外环齿圈(8)内，所述外环齿圈(8)安装于外环架(3)内并由外环架(3)上的外环齿圈电机(9)驱动旋转，所述外环架(3)竖直安装于基板(13)上，陀螺转子(1)的位置与内环齿圈(5)正交，内环齿圈(5)的位置与外环齿圈(8)正交，所述支架(4)上设有检测陀螺转子(1)转速的转子编码器(10)，所述内环架(2)上设有检测内环齿圈(5)转速的内环齿圈编码器(11)，所述外环架(3)上设有检测外环齿圈(8)转速的外环齿圈编码器(12)；②、所述摆轮机构设于陀螺机构上方，包括摆轮支架(14)和摆轮(15)，所述摆轮支架(14)安装于外环架(3)顶部，所述摆轮(15)竖直安装于摆轮支架(14)上并由摆轮支架(14)上的摆轮电机(22)驱动旋转，所述摆轮支架(14)上设有检测摆轮(15)转速的摆轮编码器(16)；③、所述独轮机构设于陀螺机构下方，包括独轮(17)和车叉(18)，所述车叉(18)安装于基板(13)底部，所述独轮(17)安装于车叉(18)内并由车叉(18)上的薄饼电机(19)驱动旋转，车叉(18)上设有检测独轮(17)转速的独轮编码器(20)。