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球形机器人的原地转向运动。直线和转向两种运动相结合就可以实现该高机动球形探测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，可用于剧毒气体检测、现场环境观测及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。