一种双轮自平衡机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109623774A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201910013313.3B25J19/04(2006.01)(22)申请日2019.01.07B62D63/02(2006.01)(71)申请人安徽工程大学地址241000安徽省芜湖市鸠江区北京中路54号(72)发明人凌雪何东刘永青程子龙王维朱浩杰杨文聪王雷(74)专利代理机构安徽省蚌埠博源专利商标事务所34113代理人杨晋弘(51)Int.Cl.B25J5/00(2006.01)B25J11/00(2006.01)B25J13/00(2006.01)B25J19/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种双轮自平衡机器人(57)摘要本发明涉及一种双轮自平衡机器人，包括以下组成部分：a.车桥（5）两端设置电机支架（3），电机支架连接减速电机（2）及行走轮（1）；b.车桥两端设置弹簧支架（18），其两端分别连接弹簧减震器（4），车桥下方设置箱体（17），箱体四角分别与弹簧减震器连接；c.箱体的前面连接有机械臂（16）、后面连接一个起平衡及越障作用的机械尾，包括尾轮支架（11）及其尾轮（12），尾轮支架（11）中部连接尾轮舵机（13），舵机输出轴固定到尾轮U形架（10）上，并通过由U形架（9）驱动舵机（8）组成的驱动单元连接于箱体（17）后面。本发明由于重心低于轮轴所在平面而自动趋于平衡，省略了控制平衡的传感器及其他控制元件，还具有辅助爬坡越障功能，提高了其路面适应能力。CN109623774ACN109623774A权利要求书1/1页1.一种双轮自平衡机器人，其特征在于包括以下组成部分：a.车桥（5），车桥两端分别设置一个电机支架（3），每个电机支架（3）连接减速电机（2），减速电机（2）的输出轴上连接行走轮（1）；b.车桥两端分别设置一个低于车桥的弹簧支架（18），每个弹簧支架（18）两端分别连接一个弹簧减震器（4），在车桥下方设置一个箱体（17），箱体（17）四角分别与对应的弹簧减震器连接；c.箱体（17）的前面连接有机械臂、后面连接一个起平衡及越障作用的机械尾，机械尾包括一个尾轮单元，尾轮单元包括尾轮支架（11），尾轮支架（11）下面连接尾轮（12），尾轮支架（11）中部连接尾轮舵机（13），尾轮舵机（13）两端的输出轴分别固定连接到尾轮U形架（10）上，尾轮U形架（10）连接于箱体（17）后面。2.根据权利要求1所述的一种双轮自平衡机器人，其特征在于，尾轮单元的尾轮U形架（10）上连接至少一节彼此相连的驱动单元，最后一节驱动单元连接到箱体（17）后面；每节驱动单元包括U形架（9），U形架（9）中连接驱动舵机（8），驱动舵机（8）与相邻另一节驱动单元的U形架连接。3.根据权利要求2所述的一种双轮自平衡机器人，其特征在于，所述尾轮支架（11）后面连接一组配重块（14），尾轮支架（11）侧面设有支脚（11a）。4.根据权利要求1或3所述的一种双轮自平衡机器人，其特征在于，所述机械臂包括连接于箱体前面的第一U形支架（19），第一U形支架（19）中连接第一舵机（20），第一舵机（20）与第二U形支架（21）连接，第二U形支架中连接第二舵机（23），第二舵机（23）连接立式支架（30），立式支架中连接立式舵机（29），立式舵机（29）输出轴连接一个机械爪（16），机械爪（16）包括与立式舵机（29）输出轴连接的槽型支架（24），槽型支架（24）中连接抓取舵机（25），主动爪（26）一端卡合在槽型支架上并与抓取舵机输出轴连接，被动爪（27）也卡合在槽型支架上并与销轴（27a）连接，主动爪（26）和被动爪（27）端部设置的齿轮相互啮合传动。5.根据权利要求3所述的一种双轮自平衡机器人，其特征在于，在车桥一侧设有云台安装座（5a），云台安装座上连接云台（31）及其摄像机（32），云台（31）上还设有超声波探测器（33）。6.根据权利要求4所述的一种双轮自平衡机器人，其特征在于，在车桥一侧设有云台安装座（5a），云台安装座上连接云台（31）及其摄像机（32），云台（31）上还设有超声波探测器（33）。2CN109623774A说明书1/4页一种双轮自平衡机器人技术领域[0001]本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种基于势能最小原理的双轮驱动可变形机器人。背景技术[0002]目前主流的双轮代步车或双轮平衡机器人的工作原理主要是利用内置的精密电子陀螺仪来判断车身姿态，并由中央处理器发出指令驱动马达来达到平衡的效果。现有双轮驱动式机器人多为高重心，依靠复杂的控制电路与算法实现平衡效果，平衡稳定性完全取决于部件性能与算法可靠性。首先成本较高，维修较为不便。其次对于