申请/专利权人：贵州电网有限责任公司

申请日：2019-11-19

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN110877644B

主分类号：B62D57/02

分类号：B62D57/02;B62D15/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2020.04.07#实质审查的生效;2020.03.13#公开

摘要：本发明公开了一种用直线电机原理驱动的全方位运动球形机器人结构，它包括球壳，所述球壳水平直径位置上设有横轴，横轴两端通过轴承连接到球壳内壁上，在横轴的中间固定连接有支撑架，支撑架的下方中间固定连接有电机盒，电机盒内设有电机，电机轴上通过短轴固定连接有摆锤，在球壳内侧壁上固定连接有滑轨，在滑轨上设有定子和永磁体，在定子上设有动子，动子内部设有与定子配合的三相交流绕组，动子上搭载有惯性测量单元和三相交流电源。以直线电机驱动的球形机器人克服了依靠全向轮产生摩擦力驱动球体前进的方式可能发生打滑的现象，控制可靠准确。利用摆锤控制转向，结构简单，取得了很好的使用效果。

主权项：1.一种用直线电机原理驱动的全方位运动球形机器人，它包括球壳（1），其特征在于：所述球壳（1）水平直径位置上设有横轴（5），横轴（5）两端通过轴承（6）连接到球壳（1）内壁上，在横轴（5）的中间固定连接有支撑架（7），支撑架（7）的下方中间固定连接有电机盒（8），电机盒（8）内设有电机，电机轴上通过短轴（9）固定连接有摆锤（10），在球壳（1）内侧壁上固定连接有滑轨（17），在滑轨（17）上设有定子（16）和永磁体（15），在定子（16）上设有动子（2），动子（2）内部设有与定子（16）配合的三相交流绕组（13），动子（2）上搭载有惯性测量单元（4）和三相交流电源（14）；各块永磁体（15）附着在定子（16）内壁上，定子（16）铺设在滑轨（17）内侧的用于放置永磁体（15）的两条轨道上；所述横轴（5）与滑轨（17）面垂直；所述支撑架（7）的上方固定连接有控制盒（11），控制盒（11）内设有陀螺仪（12）；所述控制盒（11）内还设有控制器，控制器通过导线与电机盒（8）内的电机、惯性测量单元（4）、陀螺仪（12）及三相交流电源（14）电连接；对球形机器人的控制包括控制球体进行直线运动和控制球体进行转向运动；在控制球体进行直线运动时，输入所需速度，通过算法计算出使动子（2）前进所需要的推力；在此过程中，时刻检测动子的倾斜角和球体的运动角速度，前者通过搭载在动子（2）上的惯性测量单元（4）来测量，后者通过陀螺仪（12）来测量；将测得的倾斜角和运动角速度传送至控制器并作为反馈信号调节动子（2）的位置，使动子（2）在达到指定速度时，位置保持不变，从而对球体产生恒定推力，使球体能够保持匀速直线前进；在控制球体进行转向运动时，通过驱动电机控制摆锤（10）向左或向右摆动，使得球体重心随之左右偏移而实现球体的转向运动。

全文数据：

权利要求：

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