飛行球形機器人的製作方法
2023-06-08 10:33:46 2
專利名稱：飛行球形機器人的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機器人，特別是一種飛行球形機器人。
背景技術：
目前出現的球形機器人只能在地面上滾動或在水裡遊動，還沒有能實現飛行的球形機器人，限制了球形機器人的運動範圍。另外，一般的飛行器的螺旋槳都在機體的外側， 容易碰到外界的物體，損壞螺旋槳，必須以一定的姿態才能降落，對降落場地要求高。
發明內容
本發明的目的是提供一種既能在地面上滾動還能在空中飛行的飛行球形機器人。為實現上述目的，本發明採取以下技術方案
一種飛行球形機器人，它包括有一個網狀球殼、一個圓環框架，該圓環框架設置在網狀球殼內的中部；
所述網狀球殼的內表面連接有一長軸電機以及一長軸轉動支承套，該長軸電機與該長軸轉動支承套的中心連線通過該網狀球殼的球心；該長軸電機周圍設有外配重，該長軸電機的定子與所述網狀球殼固定，該長軸電機的轉子前端與一圓環框架固定連接；
所述圓環框架的圓心位於所述長軸電機與所述長軸轉動支承套的中心連線上，該圓環框架外表面設有長軸，該長軸的外端設置在所述長軸轉動支承套內，該長軸的軸線與長軸電機的轉子軸線重合；該圓環框架內表面連接有一短軸電機和一短軸轉動支承套，該短軸電機與該短軸轉動支承套的中心連線通過所述圓環框架的圓心；該短軸電機的定子與所述圓環框架固定連接，該短軸電機的轉子與短軸一端相連接，該短軸的另一端與螺旋槳側擺電機軸線上的定子連接；
所述螺旋槳側擺電機的軸線，與所述短軸電機與所述短軸轉動支承套的中心連線重合，所述螺旋槳側擺電機側向連接有內配重，所述螺旋槳側擺電機的輸出軸線上設有連接軸，該連接軸外端設置在所述短軸轉動支承套內，該連接軸內端連接一個彎軸，該彎軸內端與所述螺旋槳側擺電機的定子連接；所述螺旋槳側擺電機的轉子與一螺旋槳電機的定子通過U形連接軸固定連接，該螺旋槳電機的轉子連接一螺旋槳；
所述長軸電機的轉子軸線與所述短軸電機的轉子軸線相互垂直； 所述長軸電機、短軸電機、螺旋槳側擺電機、螺旋槳電機與設置在所述網狀球殼內部的中央控制器相連。所述內配重通過連杆與螺旋槳側擺電機側向連接，該連杆的軸線與螺旋槳轉軸線重合。所述圓環框架的圓心與所述網狀球殼的球心重合。所述網狀球殼安裝有偵測設備，該偵測設備與所述中央控制器相連。本發明的有益效果是
1、本發明飛行球形機器人不僅可以在地面滾動，還可以在空中飛行，提高了球形機器人的靈活性和運動範圍。2、本發明飛行球形機器人通過控制長軸電機、短軸電機和螺旋槳側擺電機，只需一個螺旋槳即可實現機器人的全方位飛行，結構簡單。3、本發明飛行球形機器人螺旋槳在網狀球殼的內部，螺旋槳在網狀球殼的保護下，不易被破壞，提高了機器人飛行時的安全。4、本發明飛行球形機器人可以以任何姿態落地，對降落場地適應性高。降落後可以通過調節配重，調節機器人的姿態。5、本發明飛行球形機器人在地面行走時，螺旋槳可以為機器人的行走提供前進的動力，提高了機器人的行走動力。
圖1是本發明飛行球形機器人的結構示意圖。附圖標號1、網狀球殼；2、外配重；3、長軸電機；4、內配重；5、圓環框架；6、短軸電機；7、短軸；8、螺旋槳側擺電機；9、螺旋槳電機；10、長軸；11、螺旋槳；12、連接軸；13、長軸轉動支承套；14、短軸轉動支承套；15、U形連接軸；16、連杆；17、彎軸。
具體實施例方式如圖1所示，本發明飛行球形機器人包括一個網狀球殼1、一個圓環框架5，該圓環框架5設置在網狀球殼內的中部；網狀球殼1內表面連接有一長軸電機3以及一長軸轉動支承套13，該長軸電機3與該長軸轉動支承套13的中心連線通過該網狀球殼1的球心。該長軸電機3周圍設有外配重2，該長軸電機3的定子與所述網狀球殼1固定，該長軸電機3 的轉子前端與一圓環框架5固定連接。所述圓環框架5的圓心位於所述長軸電機3與所述長軸轉動支承套13的中心連線上，該圓環框架5外表面設有長軸10，該長軸10的外端設置在長軸轉動支承套13內，長軸10的軸線與長軸電機3的轉子軸線重合，圓環框架5在長軸電機3的驅動下可以繞網狀球殼1的軸線方向旋轉。該圓環框架5內表面連接有一短軸電機6和一短軸轉動支承套14， 該短軸電機6與該短軸轉動支承套14的中心連線通過所述圓環框架5的圓心。該短軸電機6的定子與所述圓環框架5固定連接，該短軸電機6的轉子與短軸7 —端相連接，短軸7 在短軸電機6的驅動下可以繞圓環框架5的軸線方向旋轉。該短軸7的另一端與螺旋槳側擺電機8軸線上的定子連接。長軸電機3的轉子軸線與短軸電機6的轉子軸線相互垂直。 通過長軸電機3和短軸電機6的驅動，可以實現內配重4在兩個方向的旋轉，使球形機器人在地面上可以全方位行走。所述螺旋槳側擺電機8的軸線，與所述短軸電機6與所述短軸轉動支承套14的中心連線重合，所述螺旋槳側擺電機8側向連接有內配重4，內配重4通過連杆16與螺旋槳側擺電機8側向連接，連杆16的軸線與螺旋槳11的轉軸線重合。所述螺旋槳側擺電機8的輸出軸線上設有連接軸12，該連接軸12外端設置在短軸轉動支承套14內，連接軸12內端連接一個彎軸17，該彎軸17內端與螺旋槳側擺電機8的定子連接。螺旋槳側擺電機8的轉子與一螺旋槳電機9的定子通過U形連接軸15固定連接，該螺旋槳電機9的轉子連接一螺旋槳11。螺旋槳11在螺旋槳電機9的驅動下快速旋轉，為機器人的飛行提供動力。當機器人飛行時，通過控制螺旋槳側擺電機8的旋轉，調整螺旋槳11旋轉軸的方向，從而控制機器人左右的飛行方向。當機器人飛行時，轉動長軸電機3或短軸電機6，由於外配重2的存在，使網狀球殼1保持靜止，圓環框架5或短軸7旋轉，從而控制機器人前後左右的飛行方向。當機器人在地面行走時，通過控制螺旋槳側擺電機8調整螺旋槳11的方向，使其螺旋槳11的旋轉軸方向與機器人的前進方向相同，為機器人的行走提供前進的動力。機器人在內配重4和螺旋槳11的驅動下，移動更快更靈活。實際中，所述長軸電機3、短軸電機6、螺旋槳側擺電機8、螺旋槳電機9與設置在所述網狀球殼1內部的中央控制器(圖中未示出)相連。較佳的，所述圓環框架5的圓心與所述網狀球殼1的球心重合。實際中還可以在所述網狀球殼1內安裝偵測設備，該偵測設備與所述中央控制器相連。 綜上所述，本發明飛行球形機器人不僅可以在地面滾動，還可以在空中飛行，通過控制長軸電機3、短軸電機6和螺旋槳側擺電機8，控制螺旋槳11旋轉軸的方向，從而可以控制機器人的飛行方向。本發明飛行球形機器人在飛行時，轉動長軸電機3或短軸電機6， 由於外配重2的存在，使網狀球殼1保持靜止，圓環框架5或短軸7旋轉，從而可以控制機器人前後左右的飛行方向。本發明飛行球形機器人可以以任意姿態降落，對降落場地要求低，降落後可以通過調節配重，調節機器人的姿態。本發明飛行球形機器人在地面行走時， 調整螺旋槳側擺電機8的角度，使其螺旋槳11的旋轉軸方向與機器人的前進方向相同，可以為機器人的行走提供前進的動力，提高機器人的行走動力。本發明飛行球形機器人的螺旋槳11在網狀球殼1的內部，可以保護螺旋槳11。
權利要求
1.一種飛行球形機器人，其特徵在於，它包括有一個網狀球殼、一個圓環框架，該圓環框架設置在網狀球殼內的中部；所述網狀球殼的內表面連接有一長軸電機以及一長軸轉動支承套，該長軸電機與該長軸轉動支承套的中心連線通過該網狀球殼的球心；該長軸電機周圍設有外配重，該長軸電機的定子與所述網狀球殼固定，該長軸電機的轉子前端與一圓環框架固定連接；所述圓環框架的圓心位於所述長軸電機與所述長軸轉動支承套的中心連線上，該圓環框架外表面設有長軸，該長軸的外端設置在所述長軸轉動支承套內，該長軸的軸線與長軸電機的轉子軸線重合；該圓環框架內表面連接有一短軸電機和一短軸轉動支承套，該短軸電機與該短軸轉動支承套的中心連線通過所述圓環框架的圓心；該短軸電機的定子與所述圓環框架固定連接，該短軸電機的轉子與短軸一端相連接，該短軸的另一端與螺旋槳側擺電機軸線上的定子連接；所述螺旋槳側擺電機的軸線，與所述短軸電機與所述短軸轉動支承套的中心連線重合，所述螺旋槳側擺電機側向連接有內配重，所述螺旋槳側擺電機的輸出軸線上設有連接軸，該連接軸外端設置在所述短軸轉動支承套內，該連接軸內端連接一個彎軸，該彎軸內端與所述螺旋槳側擺電機的定子連接；所述螺旋槳側擺電機的轉子與一螺旋槳電機的定子通過U形連接軸固定連接，該螺旋槳電機的轉子連接一螺旋槳；所述長軸電機的轉子軸線與所述短軸電機的轉子軸線相互垂直； 所述長軸電機、短軸電機、螺旋槳側擺電機、螺旋槳電機與設置在所述網狀球殼內部的中央控制器相連。
2.根據權利要求1所述的飛行球形機器人，其特徵在於所述內配重通過連杆與螺旋槳側擺電機側向連接，該連杆的軸線與螺旋槳轉軸線重合。
3.根據權利要求2所述的飛行球形機器人，其特徵在於所述圓環框架的圓心與所述網狀球殼的球心重合。
4.根據權利要求3所述的飛行球形機器人，其特徵在於所述網狀球殼安裝有偵測設備，該偵測設備與所述中央控制器相連。
全文摘要
一種飛行球形機器人，它包括一網狀球殼，其內設依次連接的長軸電機、一圓環框架、長軸以及長軸轉動支撐套，該長軸電機周圍設有外配重，所述圓環框架內設依次連接的短軸電機、短軸、螺旋槳側擺電機、彎軸、連接軸和短軸轉動支撐套，所述螺旋槳側擺電機側向連接有內配重，另一方向連接帶有螺旋槳的螺旋槳電機；所述長軸電機、短軸電機、螺旋槳側擺電機、螺旋槳電機與設置在所述網狀球殼內部的中央控制器相連。本發明飛行球形機器人既能在地面上滾動還能在空中飛行的飛行球形機器人。
文檔編號B64C27/20GK102358421SQ201110262699
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者葉平, 孫漢旭, 宋荊洲, 張延恆, 張明偉, 褚明, 賈慶軒, 陳剛, 高欣 申請人:北京郵電大學