全地形探索機器人的制作方法
【專利說明】全地形探索機器人
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及機器人領(lǐng)域，特別地，是一種探索機器人。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]在通行區(qū)域較為復雜的工況下，目前通常采用機器人小車進行探索作業(yè)；而目前的機器人小車或者只能適應較平坦的路面，或者結(jié)構(gòu)較為復雜，容易損壞。典型地，為了凹凸不平的復雜地形，宜采用類似火車的肢節(jié)型小車，其動力源設(shè)于車頭，而通過復雜的傳動機構(gòu)將動力輸送到后續(xù)的各節(jié)車體上，該種機器人小車在實際工作過程中，由于工況復雜，極容易在一個傳動部件卡塞的情況下，使整輛車失去動力。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種全地形探索機器人，該機器人不僅可以適應各種復雜地形的探索任務，并且結(jié)構(gòu)簡單，難以損壞。
[0007]本發(fā)明實現(xiàn)技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是:該全地形探索機器人包括車頭，以及拖曳于車頭后的各節(jié)車身分部；所述車身分部包括空心球體，以及包裹該空心球體的開口球殼，所述開口球殼與空心球體形成球連接副，使空心球體可在開口球殼內(nèi)自由滾動；所述空心球體內(nèi)部包含一顆由軟磁質(zhì)構(gòu)成的滾珠；所述開口球殼的前方固定有向前延伸的電磁體；所述開口球殼的重心落于其開口平面中心與球心的連線上；各所述車身分部之間通過連接線依次連接，所述連接線一端連接于前一車身分部的開口球殼后方，另一端連接于后一車身分部的開口球殼上的電磁體前端；所述車頭亦包括開口球殼和空心球體；車頭與車身分部不同的是，車頭的開口球殼上還包括有電池、控制模塊、探索攝像頭，所述車頭的開口球殼的重心亦落于其開口平面中心與球心的連線上；所述控制模塊對各所述電磁體進行同步通斷。
[0008]作為優(yōu)選，所述滾珠由軟鐵構(gòu)成。
[0009]作為優(yōu)選，所述控制模塊包括有無線控制模塊，如wifi模塊，以便于遠程控制所述機器人運動。
[0010]作為優(yōu)選，所述連接線由導線構(gòu)成，并將各所述電磁體串聯(lián)。
[0011]作為優(yōu)選，各所述空心球體內(nèi)還包括有一顆汞珠；所述汞珠的質(zhì)量為所述滾珠的2倍以上。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:該全地形探索機器人在工作在探索作業(yè)時，首先，由于各車身分部僅通過其空心球體的底部與底面接觸，且各車身分部之間通過連接線實現(xiàn)柔性連接，因此可以使該機器人匍匐于任意復雜的地形表面；其次，由于各開口球殼的重心落于其開口平面的中心與球心的連線上，因此，在顛簸過程中，各開口球殼的開口平面始終將平衡在水平位置(此時開口球殼的重心處于最低位置)，從而保障所述空心球體的順利滾動，以及所述車頭上的攝像頭的攝像角度的穩(wěn)定性；在本機器人靜止時，各空心球體內(nèi)的滾珠保持在最低位置，當各電磁體通電后，在磁力牽引作用下，各滾珠沿空心球體內(nèi)表面爬升，靠近各電磁體，給空心球體施加傾斜向前的壓力，迫使空心球體向前滾動，從而驅(qū)動車頭及各車身分部前進；接著，所述控制模塊使各電磁體的電流逐漸較小，使各滾珠緩慢向下運動，直至到達各空心球體底部，此過程中，各滾珠亦給空心球體施加傾斜向前的壓力，繼續(xù)驅(qū)動車頭及各車身分部前進；由于本探索機器人沒有馬達機構(gòu)、傳動機構(gòu)，且車頭和各車身分部都可以提供動力，可見，其結(jié)構(gòu)簡單，難以損壞。
[0013]
【附圖說明】
[0014]圖1是本全地形探索機器人實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本全地形探索機器人實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明:
實施例一:
在圖1所示的實施例一中，該全地形探索機器人包括車頭1，以及拖曳于車頭后的各節(jié)車身分部2 ;所述車身分部2包括空心球體21，以及包裹該空心球體21的開口球殼22，所述開口球殼22與空心球體21形成球連接副，使空心球體21可在開口球殼22內(nèi)自由滾動；所述空心球體21內(nèi)部包含一顆由軟鐵構(gòu)成的滾珠24 ;所述開口球殼22的前方固定有向前延伸的電磁體23 ;所述開口球殼22的重心落于其開口平面中心與球心的連線上，為此，可在開口球殼22的開口邊沿上配置配重環(huán)221，以使重心低于球心。各所述車身分部2之間通過連接線3依次連接，所述連接線3 —端連接于前一車身分部的開口球殼11后方，另一端連接于后一車身分部的開口球殼上的電磁體23前端；所述車頭I亦包括開口球殼和空心球體；車頭I與車身分部2不同的是，車頭I的開口球殼上還包括有電氣盒11，其內(nèi)包含電池、控制模塊；車頭I上還設(shè)有探索攝像頭12，所述車頭I的開口球殼的重心亦落于其開口平面中心與球心的連線上；所述控制模塊對各所述電磁體23進行同步通斷。
[0018]上述的全地形探索機器人，所述控制模塊包括有無線控制模塊，如wifi模塊，以便于遠程控制所述機器人運動。所述連接線3由導線構(gòu)成，并將各所述電磁體23串聯(lián)。
[0019]該全地形探索機器人在工作在探索作業(yè)時，首先，由于各車身分部2僅通過其空心球體21的底部與底面接觸，且各車身分部2之間通過連接線3實現(xiàn)柔性連接，因此可以使該機器人匍匐于任意復雜的地形表面；其次，由于各開口球殼22的重心落于其開口平面的中心與球心的連線上，因此，在顛簸過程中，各開口球殼22的開口平面始終將平衡在水平位置，此時開口球殼22的重心處于最低位置，如開口球殼22傾斜，則根據(jù)簡單幾何原理可知，重心必然繞球心上擺，則顛簸結(jié)束后，必然在重力作用下，使重心回落，從而使開口平面回到水平位置；從而保障所述空心球體21的順利滾動，以及所述車頭I上的攝像頭12的攝像角度的穩(wěn)定性。
[0020]在本機器人靜止時，各空心球體21內(nèi)的滾珠24保持在最低位置，當各電磁體23通電后，在磁力牽引作用下，各滾珠24沿空心球體21內(nèi)表面向前爬升，靠近各電磁體23，給空心球體21施加傾斜向前的壓力，迫使空心球體21向前滾動，從而驅(qū)動車頭I及各車身分部2前進；接著，所述控制模塊使各電磁體23的電流逐漸較小，使各滾珠24緩慢向下運動，直至到達各空心球體21底部，此過程中，各滾珠24亦給空心球體21施加傾斜向前的壓力，繼續(xù)驅(qū)動車頭I及各車身分部2前進；由于本探索機器人沒有馬達機構(gòu)、傳動機構(gòu)，且車頭I和各車身分部2都可以提供動力，可見，其結(jié)構(gòu)簡單，難以損壞。
[0021]實施例二:
在圖2所示的實施例二中，與實施例一的不同之處在于:各所述空心球體21內(nèi)還包括有一顆汞珠25 ;所述汞珠25的質(zhì)量為所述滾珠的2倍以上；按此方案，當滾珠24從靠近電磁體23處向下滾落的過程中，由于受到始終處于空心球體21底部的汞珠25的阻擋，使得滾珠24無法繼續(xù)向后滾動，從而避免滾珠24沖向空心球體21的內(nèi)壁后方，影響空心球體21向前滾動。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種全地形探索機器人，包括車頭(1)，以及拖曳于車頭后的各節(jié)車身分部(2);其特征在于:所述車身分部(2)包括空心球體(21)，以及包裹該空心球體的開口球殼(22)，所述開口球殼(22)與空心球體(21)形成球連接副，使空心球體(21)可在開口球殼(22)內(nèi)自由滾動；所述空心球體(21)內(nèi)部包含一顆由軟磁質(zhì)構(gòu)成的滾珠(24);所述開口球殼(22)的前方固定有向前延伸的電磁體(23);所述開口球殼(22)的重心落于其開口平面中心與球心的連線上；各所述車身分部(2)之間通過連接線(3)依次連接，所述連接線(3) —端連接于前一車身分部的開口球殼(22)后方，另一端連接于后一車身分部的開口球殼上的電磁體(23)前端；所述車頭(I)亦包括開口球殼(22)和空心球體(21);車頭(I)與車身分部(2)不同的是，車頭的開口球殼上還包括有電池、控制模塊、探索攝像頭(12)，所述車頭(I)的開口球殼的重心亦落于其開口平面中心與球心的連線上；所述控制模塊對各所述電磁體(23)進行同步通斷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形探索機器人，其特征在于:所述滾珠(24)由軟鐵構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形探索機器人，其特征在于:所述控制模塊包括有無線控制模塊，如wifi模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形探索機器人，其特征在于:所述連接線(3)由導線構(gòu)成，并將各所述電磁體(23 )串聯(lián)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的全地形探索機器人，其特征在于:各所述空心球體(21)內(nèi)還包括有一顆汞珠(25);所述汞珠(25)的質(zhì)量為所述滾珠(24)的2倍以上。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種全地形探索機器人，包括車頭、拖曳于車頭后的各節(jié)車身分部、車身分部包括空心球體及包裹空心球體的開口球殼，空心球體可在開口球殼內(nèi)自由滾動；空心球體內(nèi)部包含一顆由軟磁質(zhì)構(gòu)成的滾珠；開口球殼前方固定有電磁體；開口球殼的重心落于其開口平面中心與球心的連線上；各車身分部之間通過連接線依次連接；車頭亦包括開口球殼和空心球體，與車身分部不同的是，車頭的開口球殼上還包括有電池、控制模塊、探索攝像頭，車頭的開口球殼的重心亦落于其開口平面中心與球心的連線上；控制模塊對各電磁體進行同步通斷。該機器人不僅可以適應各種復雜地形的探索任務，并且結(jié)構(gòu)簡單，難以損壞。
【IPC分類】B62D57/04
【公開號】CN105584557
【申請?zhí)枴緾N201510665951
【發(fā)明人】朱虹斐
【申請人】朱虹斐
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年10月16日