一種可越障機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可越障機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的球形機(jī)器人是指一類驅(qū)動系統(tǒng)位于球殼(或球體)內(nèi)部，通過內(nèi)驅(qū)動方式實現(xiàn)球體運(yùn)動的機(jī)器人，球形機(jī)器人可應(yīng)用于行星探測、環(huán)境監(jiān)測、國防裝備、娛樂等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的球形機(jī)器人只能在平坦的平面進(jìn)行運(yùn)動，遇到溝壑、臺階等障礙物就會失去運(yùn)動能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有球形機(jī)器人的至少一個缺陷，提供一種可越障機(jī)器人，其能夠跳出溝壑，越過臺階等障礙。
[0004]特別地，本發(fā)明提供了一種可越障機(jī)器人，其包括:
中心軸，沿水平橫向方向延伸；
兩個可開合轉(zhuǎn)盤組件，所述兩個可開合轉(zhuǎn)盤組件設(shè)置于所述中心軸的兩端，且每個所述可開合轉(zhuǎn)盤組件包括至少兩個轉(zhuǎn)盤和至少一個連接裝置，每個所述轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動地安裝于所述中心軸;且每個所述連接裝置配置成使兩個所述轉(zhuǎn)盤中的一個相對于另一個具有展開位置和折疊位置，以使所述可開合轉(zhuǎn)盤組件具有展開狀態(tài)和折疊狀態(tài);而且，在所述可開合轉(zhuǎn)盤組件處于展開狀態(tài)時所述至少兩個轉(zhuǎn)盤的總質(zhì)心位于所述中心軸上；
兩個驅(qū)動裝置，每個所述驅(qū)動裝置配置成在一個所述可開合轉(zhuǎn)盤組件處于展開狀態(tài)時驅(qū)動所述至少兩個轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，和/或在一個所述可開合轉(zhuǎn)盤組件處于折疊狀態(tài)時驅(qū)動至少一個所述轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動到所述中心軸的前方或后方;和
兩個剎車組件，每個所述剎車組件配置成在一個所述可開合轉(zhuǎn)盤組件處于展開狀態(tài)并在一個所述驅(qū)動裝置的帶動下轉(zhuǎn)動時，對該可開合轉(zhuǎn)盤組件的所述至少兩個轉(zhuǎn)盤進(jìn)行剎車動作。
[0005]可選地，每個所述連接裝置包括設(shè)置于兩個所述轉(zhuǎn)盤中的一個所述轉(zhuǎn)盤上的凸柱，以及形成于另一個所述轉(zhuǎn)盤上的行程孔，所述凸柱插入所述行程孔。
[0006]可選地，每個所述連接裝置為柔性連接件，其一端固定于兩個所述轉(zhuǎn)盤中的一個所述轉(zhuǎn)盤的一側(cè)邊緣，其另一端固定于另一所述轉(zhuǎn)盤的中央。
[0007]可選地，所述至少兩個轉(zhuǎn)盤的質(zhì)量相等，且所述至少兩個轉(zhuǎn)盤的質(zhì)心到所述中心軸的距離相等。
[0008]可選地，所述至少兩個轉(zhuǎn)盤的質(zhì)心處于同一平面內(nèi)。
[0009]可選地，所述至少兩個轉(zhuǎn)盤包括第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤，所述第二轉(zhuǎn)盤限定有旋轉(zhuǎn)空腔，所述第一轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)出或轉(zhuǎn)入地設(shè)置于所述第二轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)空腔內(nèi)。
[0010]可選地，所述至少兩個轉(zhuǎn)盤還包括第三轉(zhuǎn)盤，所述第三轉(zhuǎn)盤限定有旋轉(zhuǎn)空腔，所述第二轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)出或轉(zhuǎn)入地設(shè)置于所述第三轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)空腔內(nèi)；
所述至少一個連接裝置包括連接所述第一轉(zhuǎn)盤和所述第二轉(zhuǎn)盤的第一連接裝置，以及連接所述第二轉(zhuǎn)盤和所述第三轉(zhuǎn)盤的第二連接裝置;且
每個所述驅(qū)動裝置配置成驅(qū)動一個所述第一轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，或每個所述驅(qū)動裝置配置成驅(qū)動一個所述第三轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。
[0011]可選地，每個所述轉(zhuǎn)盤具有環(huán)圈段部和連桿部，所述連桿部的一端連接于所述環(huán)圈段部，所述連桿部的另一端可轉(zhuǎn)動地安裝于所述中心軸。
[0012]可選地，所述可越障機(jī)器人還包括兩個結(jié)構(gòu)盤，所述兩個結(jié)構(gòu)盤固定于所述中心軸的兩端且所述兩個可開合轉(zhuǎn)盤組件的內(nèi)側(cè)，每個所述結(jié)構(gòu)盤上開設(shè)有四個通槽;且每個所述剎車組件包括:
四個電機(jī)，固定于所述結(jié)構(gòu)盤的內(nèi)側(cè)面上；
四個剎車臂，每個所述剎車臂的一端固定于一個所述電機(jī)的輸出軸；
四個剎車片，每個所述剎車片的固定于一個所述剎車臂的另一端;且每個所述剎車臂在一個所述電機(jī)的帶動下通過一個所述通槽使其上的所述剎車片制動一個所述可開合轉(zhuǎn)盤組件。
[0013]可選地，所述可越障機(jī)器人還包括:
殼體，呈球形或橢球形，且由透明材料制成;和相機(jī)，所述相機(jī)通過連接桿與所述中心軸連接。
[0014]本發(fā)明的可越障機(jī)器人因為具有可開合轉(zhuǎn)盤組件，可開合轉(zhuǎn)盤組件處于折疊狀態(tài)時可作為偏心塊使用，用于驅(qū)動可越障機(jī)器人前行、轉(zhuǎn)彎和后退等;可開合轉(zhuǎn)盤組件處于展開狀態(tài)時，可進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動并在高速轉(zhuǎn)動下急停，以利用每個可開合轉(zhuǎn)盤組件中的至少兩個轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動慣量使得機(jī)器人進(jìn)行急翻、跳躍等。而且，可以在可開合轉(zhuǎn)盤組件高速轉(zhuǎn)動的瞬態(tài)或機(jī)器人跳躍的過程中，使得多個轉(zhuǎn)盤合一成為偏心輪并停止在指定方位，從而可控制整個機(jī)體跳躍，使得運(yùn)動不受外部環(huán)境惡劣的限制?？砷_合轉(zhuǎn)盤組件一物多用，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
[0015]進(jìn)一步地，本發(fā)明的可越障機(jī)器人優(yōu)選為球形機(jī)器人或橢球形機(jī)器人，因其自身的封閉性，能夠在深水、沙漠、沼澤、泥污之地等進(jìn)行行走；內(nèi)部運(yùn)動結(jié)構(gòu)不受外部條件的影響，從而實現(xiàn)全地形運(yùn)動，搭配相機(jī)，可將偵察的畫面實時傳輸，成為一款真正意義得全地形偵察機(jī)器人。
[0016]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。
【附圖說明】
[0017]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可越障機(jī)器人的示意性結(jié)構(gòu)圖；
圖2是圖1所示可越障機(jī)器人的示意性內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
圖3是圖1所示可越障機(jī)器人中可開合轉(zhuǎn)盤組件的示意性立體結(jié)構(gòu)圖；
圖4是圖1所示可越障機(jī)器人中可開合轉(zhuǎn)盤組件處于展開狀態(tài)的示意性結(jié)構(gòu)圖；
圖5是圖1所示可越障機(jī)器人中可開合轉(zhuǎn)盤組件處于一個偏心狀態(tài)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可越障機(jī)器人的示意性結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，并參考圖2至圖5，本發(fā)明實施例提供了一種可越障機(jī)器人，其可包括殼體1、中心軸2、兩個可開合轉(zhuǎn)盤組件3、兩個驅(qū)動裝置4和兩個剎車組件5。殼體I可呈球形或橢球形。中心軸2沿水平橫向方向延伸地安裝于殼體I內(nèi)。
[0019]兩個可開合轉(zhuǎn)盤組件3設(shè)置于中心軸2的兩端。每個可開合轉(zhuǎn)盤組件3包括至少兩個轉(zhuǎn)盤和至少一個連接裝置。每個轉(zhuǎn)盤可轉(zhuǎn)動地安裝于中心軸2，且每個連接裝置配置成使兩個轉(zhuǎn)盤中的一個相對于另一個具有展開位置和折疊位置，以使可開合轉(zhuǎn)盤組件3具有展開狀態(tài)和折疊狀態(tài)。而且，在可開合轉(zhuǎn)盤組件3處于展開狀態(tài)時至少兩個轉(zhuǎn)盤的總質(zhì)心位于中心軸2上，在可開合轉(zhuǎn)盤組件3處于非展開狀態(tài)時，例如折疊狀態(tài)時，可開合轉(zhuǎn)盤組件3可用作偏心輪。
[0020]每個驅(qū)動裝置4可為驅(qū)動電機(jī)，配置成在一個可開合轉(zhuǎn)盤組件3處于展開狀態(tài)時驅(qū)動至少兩個轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，和/或在一個可開合轉(zhuǎn)盤組件3處于折疊狀態(tài)時驅(qū)動至少一個轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動到中心軸2的前方或后方。具體地，兩個驅(qū)動電機(jī)可安裝于中心軸2的兩端。
[0021 ] 每個剎車組件5配置成在一個可開合轉(zhuǎn)盤組件3處于展開狀態(tài)并在一個驅(qū)動裝置4的帶動下轉(zhuǎn)動時，對該可開合轉(zhuǎn)盤組件3的至少兩個轉(zhuǎn)盤進(jìn)行剎車動作。
[0022]在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實施例中，至少兩個轉(zhuǎn)盤的質(zhì)量相等，至少兩個轉(zhuǎn)盤的質(zhì)心到中心軸2的距離相等，且至少兩個轉(zhuǎn)盤的質(zhì)心處于同一平面內(nèi)。每個連接裝置包括設(shè)置于兩個轉(zhuǎn)盤中的一個轉(zhuǎn)盤上的凸柱34，以及形成于另一個轉(zhuǎn)盤上的行程孔35，凸柱34插入行程孔35。例如，在一些實施方式中，至少兩個轉(zhuǎn)盤為三個，包括第一轉(zhuǎn)盤31和第二轉(zhuǎn)盤32和第三轉(zhuǎn)盤33。第二轉(zhuǎn)盤32限定有旋轉(zhuǎn)空腔，第一轉(zhuǎn)盤31可轉(zhuǎn)出或轉(zhuǎn)入地設(shè)置于第二轉(zhuǎn)盤32的旋轉(zhuǎn)空腔內(nèi)。第三轉(zhuǎn)盤33限定有旋轉(zhuǎn)空腔，第二轉(zhuǎn)盤32可轉(zhuǎn)出或轉(zhuǎn)入地設(shè)置于第三轉(zhuǎn)盤33的旋轉(zhuǎn)空腔內(nèi)。至少一個連接裝置包括連接第一轉(zhuǎn)盤31和第二轉(zhuǎn)盤32的第一連接裝置，以及連接第二轉(zhuǎn)盤32和第三轉(zhuǎn)盤33的第二連接裝置;且每個驅(qū)動裝置4配置成驅(qū)動一個第一轉(zhuǎn)盤31轉(zhuǎn)動，或每個驅(qū)動裝置4配置成驅(qū)動一個第三轉(zhuǎn)盤33轉(zhuǎn)動。
[0023]在本發(fā)明的一些替代性實施例中，每個連接裝置可為柔性連接件，例如繩索、柔性鋼絲等，其一端固定于兩個轉(zhuǎn)盤中的一個轉(zhuǎn)盤的一側(cè)邊緣，如第一轉(zhuǎn)盤的一側(cè)邊緣，其另一端固定于另一轉(zhuǎn)盤的中央，如第二轉(zhuǎn)盤的中央。在該替代性實施例中，兩個轉(zhuǎn)盤(第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤)在一垂直于中心軸2