本實(shí)用新型涉及微型機(jī)器人領(lǐng)域，特別是涉及一種雙輪驅(qū)動(dòng)球形機(jī)器人。

背景技術(shù)：

球形移動(dòng)機(jī)器人是指將內(nèi)部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、能源裝置、控制系統(tǒng)等安置在球形殼體內(nèi)，通過(guò)內(nèi)驅(qū)動(dòng)并以滾動(dòng)為主要行走方式的移動(dòng)機(jī)器人。

目前一種球形機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式時(shí)采用轉(zhuǎn)動(dòng)輪（行走輪）驅(qū)動(dòng)，即在球形機(jī)器人的外殼內(nèi)部設(shè)置行走輪，利用行走輪與外殼內(nèi)壁所產(chǎn)生的摩擦副帶動(dòng)外殼滾動(dòng)來(lái)行走。但是，目前這種類型的機(jī)器人外殼是由不透光的材質(zhì)所制成，僅會(huì)在外殼的某個(gè)地方開(kāi)設(shè)透光孔并覆蓋透光材質(zhì)，透光孔相應(yīng)的位置設(shè)置攝像頭以拍攝外部的環(huán)境，這種外殼會(huì)造成攝像頭的視野不佳，攝像頭所采集的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種視野良好的雙輪驅(qū)動(dòng)球形機(jī)器人。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種雙輪驅(qū)動(dòng)球形機(jī)器人，包括球形外殼以及在球形外殼內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)控制裝置，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、控制系統(tǒng)、電池組，所述電池組為驅(qū)動(dòng)控制裝置供電，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)一個(gè)行走輪，兩個(gè)行走輪均位于球形外殼內(nèi)且兩行走輪轉(zhuǎn)軸的軸線重合，各行走輪的底端抵接球形外殼的內(nèi)壁并與球形外殼形成摩擦副，所述球形外殼整體由透明材質(zhì)制成，球形外殼內(nèi)部設(shè)置有攝像頭，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和攝像頭均電性連接控制系統(tǒng)。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述球形外殼內(nèi)部還設(shè)有不透光的球形內(nèi)殼，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置固定在球形內(nèi)殼內(nèi)，兩個(gè)行走輪的底部從球形內(nèi)殼底部穿出后抵接球形外殼，所述攝像頭定位在球形內(nèi)殼與球形外殼之間。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端接有齒輪傳動(dòng)件，所述齒輪傳動(dòng)件的輸出端連接所述的行走輪。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，兩臺(tái)所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)反向安裝從而兩個(gè)行走輪位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩側(cè)。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動(dòng)控制裝置作為球形機(jī)器人的配重。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制系統(tǒng)包括控制電路板和若干個(gè)傳感器，所述控制電路板固定在驅(qū)動(dòng)電機(jī)上方，各所述傳感器位于控制電路板上方與球形內(nèi)殼頂壁所圍成的空間內(nèi)，控制電路板電性連接各傳感器。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制電路板上設(shè)有無(wú)線通訊模塊。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電池組固定于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的下方。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電池組為鋰電池組。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型采用兩個(gè)行走輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)球形外殼的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)球形外殼的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以采用一個(gè)或者多個(gè)的攝像頭對(duì)外部環(huán)境監(jiān)測(cè)和取得數(shù)據(jù)，由于球形外殼整體由透明材質(zhì)制成，因此攝像頭不管在哪個(gè)位置均能夠獲得很大的視野范圍，從而使得所獲得的圖像清晰，所獲取的數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是雙輪驅(qū)動(dòng)球形機(jī)器人的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是雙輪驅(qū)動(dòng)球形機(jī)器人的行進(jìn)示意圖；

圖3是雙輪驅(qū)動(dòng)球形機(jī)器人的轉(zhuǎn)向示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖3所示的雙輪驅(qū)動(dòng)球形機(jī)器人，包括球形外殼1以及在球形外殼1內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)控制裝置。驅(qū)動(dòng)控制裝置包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2、控制系統(tǒng)和電池組3。球形外殼1內(nèi)部還設(shè)置有兩個(gè)行走輪4，每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2分別驅(qū)動(dòng)一個(gè)行走輪4，兩個(gè)行走輪4轉(zhuǎn)軸的軸線重合，各行走輪4的底端抵接球形外殼1的內(nèi)壁并與球形外殼1形成摩擦副，行走輪4的繞軸旋轉(zhuǎn)可以與球形外殼1產(chǎn)生摩擦力，這種摩擦力即帶動(dòng)球形外殼1以及球形機(jī)器人的各種運(yùn)動(dòng)，這些將在以后描述。

上述的電池組3用于對(duì)驅(qū)動(dòng)控制裝置供電，同時(shí)也為后面所述的攝像頭、傳感器等位于球形外殼1內(nèi)部的電子元器件、設(shè)備供電。

實(shí)施例中的球形外殼1整體由透明材質(zhì)制成，球形外殼1內(nèi)部還固定設(shè)置有攝像頭5。由于球形外殼1整體由透明材質(zhì)制成，因此攝像頭5不管在哪個(gè)位置均能夠獲得很大的視野范圍，從而使得所獲得的圖像清晰，所獲取的數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確。當(dāng)球形機(jī)器人具有多個(gè)攝像頭的時(shí)候上述的這種效果即更加明顯。

上述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)2電性連接控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等參數(shù)。上述的攝像頭5也電性連接控制系統(tǒng)，可以將拍攝的圖像上傳至控制系統(tǒng)，以作為控制的參考。

優(yōu)選的，球形外殼1內(nèi)部還設(shè)有不透光的球形內(nèi)殼6，驅(qū)動(dòng)控制裝置固定在球形內(nèi)殼6內(nèi)，球形內(nèi)殼6能夠?qū)︱?qū)動(dòng)控制裝置起到支撐和保護(hù)的作用。兩個(gè)行走輪4的底部從球形內(nèi)殼6底部穿出后抵接球形外殼1，以驅(qū)動(dòng)球形外殼1。所述的攝像頭5定位在球形內(nèi)殼6與球形外殼1之間，比如說(shuō)可以固定在球形內(nèi)殼6的外壁或者是球形外殼1的內(nèi)壁，也可以是在球形內(nèi)殼6與球形外殼1之間的空間中設(shè)置有一些支撐部件，而攝像頭5定位在這些支撐部件上。不透光的球形內(nèi)殼6與透明的球形外殼1的組合后，一方面攝像頭5有更好的視野，另一方面也不會(huì)看到球形機(jī)器人的具體構(gòu)造，使其更美觀。

優(yōu)選的，參考圖1，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的輸出端接有齒輪傳動(dòng)件7，齒輪傳動(dòng)件7的輸出端連接行走輪4。圖2和圖3中雖然并未示意齒輪傳動(dòng)件，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想象該齒輪傳動(dòng)件是連接在驅(qū)動(dòng)電機(jī)2與行走輪4之間。普通的電機(jī)一般來(lái)說(shuō)轉(zhuǎn)速較高，無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)行走輪4，而低速轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)往往伴隨著發(fā)熱量大，不適合在狹小的密閉空間內(nèi)使用，因此球形機(jī)器人采用了齒輪傳動(dòng)件7，能夠達(dá)到減速的目的。與此同時(shí)，采用齒輪傳動(dòng)件7可以在不犧牲動(dòng)力性能的前提下，盡可能利用球形內(nèi)殼6的內(nèi)部空間，從而使整體尺寸變小整體結(jié)構(gòu)緊湊。

優(yōu)選的，兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2反向安裝從而兩個(gè)行走輪4位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)2兩側(cè)。

參考圖1至圖3，上述實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)控制裝置作為球形機(jī)器人的配重。驅(qū)動(dòng)控制裝置以及行走輪4位于球形外殼1內(nèi)的中部以及中部以下的位置，無(wú)論機(jī)器人處于何種位置，在進(jìn)行何種運(yùn)動(dòng)，可以始終保持行走輪4與球形外殼1的底壁緊密接觸，不會(huì)因運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生縫隙而打滑，致使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡失控，保證機(jī)器人有良好的運(yùn)動(dòng)性，從而達(dá)到對(duì)機(jī)器人精準(zhǔn)的控制。

參考圖1，進(jìn)一步優(yōu)選的，控制系統(tǒng)包括控制電路板8和若干個(gè)傳感器9。所述的控制電路板8固定在驅(qū)動(dòng)電機(jī)2上方，各傳感器9位于控制電路板8上方與球形內(nèi)殼6頂壁所圍成的空間內(nèi)，比如是可以直接安裝在控制電路板8上表面并電性連接控制電路板8，也可以是安裝在球形內(nèi)殼6內(nèi)壁并通過(guò)導(dǎo)線連接控制電路板8。這些傳感器9可以是不同性能、不同作用的傳感器，以滿足不同數(shù)據(jù)采集的需要。

另外，控制電路板8上還設(shè)有無(wú)線通訊模塊，以接收外部的控制信號(hào)以此對(duì)球形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)、信號(hào)采集進(jìn)行控制。

進(jìn)一步優(yōu)選的，參考圖1和圖2，電池組3固定于驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的下方。一般來(lái)說(shuō)，為了保證有足夠的電量，電池組3都比較重，其位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)2下方能夠?qū)⑶蛐螜C(jī)器人的重心降低，使得行走輪4能夠?qū)⑶蛐瓮鈿?壓得更緊密，兩者產(chǎn)生的摩擦力也更充分。

上述實(shí)施例的電池組3為鋰電池組，可以保證良好的動(dòng)力性與續(xù)航性。

參考圖2，球形機(jī)器人的向前（后）平移通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)：如箭頭所示，控制兩個(gè)行走輪4同向同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。

球形機(jī)器人行走間的轉(zhuǎn)動(dòng)可以通過(guò)控制兩個(gè)行走輪4同向差速轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

參考圖3，球形機(jī)器人的原地轉(zhuǎn)動(dòng)可以通過(guò)控制兩個(gè)行走輪4反向同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，如；兩個(gè)行走輪的箭頭轉(zhuǎn)動(dòng)方向所示。

以上所述只是本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方式，其并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。