一种可实现自平衡的独轮车机器人

摘要

本发明公开一种可实现自平衡的独轮车机器人，包括无线模块、陀螺仪、运动控制器、和伺服驱动器，所述伺服驱动器包括摆杆伺服驱动器、腰盘伺服驱动器和独轮伺服驱动器、摆杆、腰盘和独轮；摆杆伺服驱动器、腰盘伺服驱动器和独轮伺服驱动器分别通过导线与运动控制器连接，陀螺仪和摆杆编码器采集车身姿态，将信号反馈给运动控制器，在控制程序下将信号进行处理，从而发出控制指令至摆杆伺服驱动器、腰盘伺服驱动器和独轮伺服驱动器，进而分别控制摆杆、腰盘和独轮转动，对机器人的姿态进行调节控制。本发明可在线调节摆杆与腰盘的转动惯量，加强了独轮车机器人平衡和转向的调节能力，增强了机器人对动态复杂环境的适应性。

主权项

一种可实现自平衡的独轮车机器人，包括无线模块（1）、陀螺仪（2）、运动控制器（9）、车架（3）、摆杆（4）、腰盘（7）、独轮（10）和伺服驱动器（18），所述伺服驱动器（18）包括摆杆伺服驱动器、腰盘伺服驱动器和独轮伺服驱动器；所述摆杆伺服驱动器、腰盘伺服驱动器、独轮伺服驱动器分别通过导线与运动控制器（9）连接，所述腰盘（7）与腰盘伺服驱动器连接，所述独轮（10）与独轮伺服驱动器连接，所述摆杆（4）设置于车架（3）上部，所述腰盘（7）设置于车架（3）的腰部，所述独轮（10）则设置于车架（3）的下部，其特征在于：所述摆杆（4）包括摆杆支架（27）、摆杆转轴、摆杆滑块（28）、摆杆电机、摆杆编码器（5），所述摆杆支架（27）竖直设置在车架（3）上，摆杆转轴则连接在摆杆支架（27）的两侧之间，且摆杆转轴的一端与摆杆电机连接，摆杆转轴的另一端与摆杆编码器（5）连接，摆杆电机和摆杆编码器（5）通过导线分别与摆杆伺服驱动器连接；所述摆杆滑块（28）通过滑杆（34）设置在摆杆支架（27）内，摆杆滑块（28）通过摆杆钢绳（30）与蜗轮轴连接，蜗轮（31）与蜗杆（32）相配合，蜗杆（32）与蜗杆驱动电机（33）同轴连接，蜗轮（31）的正反转带动摆杆滑块（28）上下移动；所述陀螺仪（2）和摆杆编码器（5）采集车身姿态，将信号反馈给运动控制器（9），在控制程序下将信号进行处理，从而发出控制指令至伺服驱动器（18）；所述摆杆伺服驱动器、腰盘伺服驱动器、独轮伺服驱动器均从运动控制器（9）接受指令，分别控制摆杆（4）、腰盘（7）和独轮转动，对机器人的姿态进行调节控制。