高机动球形探测机器人

摘要

高机动球形探测机器人，将运动机构和控制器件等包含在一个球形壳体内，通过重心偏移与角动量守恒原理来实现整个机器人的运动。运动机构主要由支撑架、连接盘、直线驱动机构、原地转向驱动机构、伸缩机构等构成。直线驱动机构主要包括：驱动电机、齿轮传动单元、执行部件等，它利用重心偏移来实现球形机器人的直线运动。原地转向驱动机构包括驱动电机和执行机构，利用角动量守恒原理来实现原地转向运动。直线和转向运动相结合就可以实现机器人任意方位的运动。伸缩机构包括驱动电机、螺旋机构等用来实现两端摄像头伸出和缩回球壳。该球形机器人既提供了安装摄像机的稳定平台，又可以实现原地转向，运动灵活、机动性强，可用于星球探测等多种任务。

主权项

1、高机动球形探测机器人，包括球壳(19)，其特征在于：两个连接盘(3)固定对称连接在球壳(19)的内部，不随球壳(19)转动的一个支撑架(1)的两端分别通过滚动轴承(5)和连接盘(3)相连；直线运动机构的驱动电机(4)安装在支撑架(1)上，电机(4)的转动通过一对齿轮(2、11)将运动传给连接盘(3)，进而驱动球壳(19)转动，来实现球形机器人的直线运动；原地转向运动机构的驱动电机(12)通过电机支撑座(23)固定在支撑架(1)上，电机(12)输出轴通过连接轴(21)、推力球轴承(22)及螺栓(25)连接重块(20)并驱动其高速旋转，从而使球壳(19)进行原地反向转动；摄像头伸缩机构的电机(6)通过齿轮(10、17)传动带动丝杠(16)旋转，而丝杠(16)的左右两侧分别为右旋和左旋螺纹，当丝杠(16)旋转时，其上两个螺母(14、18)会沿光杆(15)进行背向或相向运动，两个相机连接杆(9)分别固定安装在螺母(14、18)上，通过螺母的运动带动一起运动，实现球形机器人左右两侧的相机支架(8)伸出和缩回球壳(19)。