一种家庭娱乐滚动机器人.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CN105752180A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610196242.1(22)申请日2016.03.30(71)申请人广东工业大学地址510062广东省广州市越秀区东风东路729号申请人佛山博文机器人自动化科技有限公司(72)发明人管贻生林克伟廖亚军(74)专利代理机构广东广信君达律师事务所44329代理人罗伟富杨晓松(51)Int.Cl.B62D57/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种家庭娱乐滚动机器人(57)摘要本发明公开了一种家庭娱乐滚动机器人，包括由头部和身部构成的不倒翁状外壳；所述头部内设有头部舵机和头部控制电路板，所述头部舵机的机身与头部固定连接，输出轴与身部固定连接；所述身部内设有身部回转舵机、身部摆转舵机、电池组以及身部控制电路板；所述身部回转舵机的输出轴与身部的上部连接，且该输出轴的轴线与机器人的中心线重合，身部回转舵机的机身与身部摆转舵机的机身通过连接杆串联固定；所述身部摆转舵机输出轴的中心线和身部回转舵机输出轴的中心线垂直相交于身部的几何中心，身部摆转舵机输出轴通过摆杆与电池组连接。本发明的家庭娱乐滚动机器人具有结构简单、成本低廉、小巧可爱、机动灵活等优点。CN105752180ACN105752180A权利要求书1/1页1.一种家庭娱乐滚动机器人，其特征在于，包括由头部和身部构成的不倒翁状外壳，所述头部和身部之间通过可绕机器人中心线转动的转动结构连接；所述头部内设有头部舵机和头部控制电路板，所述头部舵机的机身与头部固定连接，输出轴与身部固定连接，且头部舵机的输出轴轴线与机器人的中心线重合；所述身部内设有身部回转舵机、身部摆转舵机、电池组以及身部控制电路板；所述身部回转舵机、身部摆转舵机和电池组在身部内自上而下设置，其中，身部回转舵机的输出轴与身部的上部连接，且该输出轴的轴线与机器人的中心线重合，身部回转舵机的机身与身部摆转舵机的机身通过连接杆串联固定；所述身部摆转舵机输出轴的中心线和身部回转舵机输出轴的中心线垂直相交于身部的几何中心，身部摆转舵机输出轴通过摆杆与电池组连接，当机器人在直立状态下，所述电池组位于身部摆转舵机的下方。2.根据权利要求1所述的家庭娱乐滚动机器人，其特征在于，所述头部由头上盖、头下部和脸部屏幕组成；所述头部舵机的机身固定连接在头下部上，头下部与身部之间通过环状的滑动轴承连接，该滑动轴承构成所述的转动结构；所述头部内还设有麦克风、摄像头以及手势识别传感器，它们均与头部控制电路板连接。3.根据权利要求1或2所述的家庭娱乐滚动机器人，其特征在于，所述身部由身上部和身下部组合而成；所述身部回转舵机的输出端与身上部固定连接；所述身部内设有喇叭。4.根据权利要求3所述的家庭娱乐滚动机器人，其特征在于，所述身部的底部设有配重块。5.根据权利要求3所述的家庭娱乐滚动机器人，其特征在于，所述身部的底部设有滑环，供电和通信走线的结构为：电池组通过导线将电源供给身部控制电路板；身部控制电路板上设有电源接口和信号接口，所述身部回转舵机和身部摆转舵机通过导线连接在身部控制电路板的电源接口上；身部控制电路板的电源接口和信号接口还通过转子导线与滑环的转子连接；所述滑环的定子连接有定子导线，该定子导线沿着身部的内壁向上进入头部内，所述头部和身部的对接处设有让定子导线穿过的槽口；所述头部控制电路板和身部控制电路板上均设有蓝牙模块，用于进行无线通信。6.根据权利要求1所述的家庭娱乐滚动机器人，其特征在于，所述身部控制电路板设置在身部摆转舵机的机身上，该身部控制电路板上设有IMU传感器。2CN105752180A说明书1/5页一种家庭娱乐滚动机器人技术领域[0001]本发明涉及机器人和玩具领域，具体涉及一种家庭娱乐滚动机器人。背景技术[0002]滚动机器人由于其运动方式的特殊性和机动性，适用于连续地面、室内外、复杂地形、行星探测等场合工作。其中，滚动机器人形状简单、容易密封、移动能量效率高，运动灵活，平稳无冲击，因而备受关注。尤其是，其新颖的运动方式极具趣味性，使得滚动机器人非常适合家庭娱乐领域。[0003]滚动机器人可以分为反应轮式和配重块式。前者在运动时不改变系统的总重心，通过三个正交反应轮的合反扭矩驱动外壳转动，但对于驱动器和控制器有很高的性能要求，因而不适宜用于家庭娱乐领域。后者比较常见，通过一个内部运动的配重块改变系统的总质心，来驱动机器人滚动，其内部需要较大的空间用于配重块移动。[0004]传统的滚动机器人结构复杂，体积较庞大、重量较大，成本较高昂，并且控制复杂、难以稳定，难以产品化和娱乐化。另一方面，传统的滚动机器人为了尽可能降低控制复杂度，要求内部结构尽可