自立式动态平衡移动机器人

摘要

一种自立式动态平衡移动机器人装置，包括两个分别由各自的带减速器的电机驱动旋转的轮子，机身内部的由长轴和以长轴中心为圆心的圆盘构成的飞轮，以及驱动飞轮旋转的不带减速器的飞轮电机。两个减速电机以45度的倾斜角对称安装在机器人机身的下部，两个轮子通过带有减速器的电机低速转动，飞轮通过不带减速器的飞轮电机高速带动。通过设定两个轮子和飞轮的运动方式和速度值，让飞轮产生足够大的反作用力矩，可使双轮移动机器人机身逐渐从水平的位置直立起来，达到实现自行直立的目的。本发明的机器人在自行直立过程中无需人力帮助，可以用在军事和远距离人们无法亲身实践的场合，拓宽了机器人的应用范围。

主权项

1. 一种自立式动态平衡移动机器人，其特征在于包括两个轮子(1)、两个齿轮组(2)、两个减速电机(3)、飞轮(4)、两个飞轮支座(5)、弹性联轴节(6)、飞轮电机(7)和机身(8)，两个减速电机(3)以机器人的垂直中心线为轴线，以45度的倾斜角对称安装在机器人机身(8)的下部，并分别从机身(8)两侧朝外伸出，各自通过一个齿轮组(2)连接一个轮子(1)，两个轮子(1)互为90度，由各自的减速电机(3)驱动作旋转运动，机身内部的飞轮(4)由位于机器人垂直轴线上的长轴和以长轴中心为圆心的圆盘构成，飞轮(4)的圆盘位于两个减速电机(3)的上方，飞轮(4)长轴的上下两端各自与一个固定在机身上的飞轮支座(5)以轴承方式连接，飞轮(4)长轴的上端通过弹性联轴节(6)与固定在机身上的飞轮电机(7)相连；在机器人为翻倒状态时，控制飞轮电机(7)带动飞轮(4)按右端朝里左端朝外的旋转方向转动并逐渐加速，在飞轮(4)速度达到要求后，控制减速电机(3)启动并通过两个齿轮组(2)分别带动两个轮子(1)运动，两个轮子中右轮采用右上端朝里而左下端朝外的运动方式，左轮采用左上端朝外而右下端朝里的运动方式，使翻倒的机器人绕某点打转，当飞轮(4)的转动惯量和速度以及机器人在平面上旋转速度达到一定值时，机身(8)便在旋转运动中直立起来而达到动态平衡。