全地形探索机器人

摘要

本发明提供一种全地形探索机器人，包括车头、拖曳于车头后的各节车身分部、车身分部包括空心球体及包裹空心球体的开口球壳，空心球体可在开口球壳内自由滚动；空心球体内部包含一颗由软磁质构成的滚珠；开口球壳前方固定有电磁体；开口球壳的重心落于其开口平面中心与球心的连线上；各车身分部之间通过连接线依次连接；车头亦包括开口球壳和空心球体，与车身分部不同的是，车头的开口球壳上还包括有电池、控制模块、探索摄像头，车头的开口球壳的重心亦落于其开口平面中心与球心的连线上；控制模块对各电磁体进行同步通断。该机器人不仅可以适应各种复杂地形的探索任务，并且结构简单，难以损坏。

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别地，是一种探索机器人。

背景技术

在通行区域较为复杂的工况下，目前通常采用机器人小车进行探索作业；而目前的机器人小车或者只能适应较平坦的路面，或者结构较为复杂，容易损坏。典型地，为了凹凸不平的复杂地形，宜采用类似火车的肢节型小车，其动力源设于车头，而通过复杂的传动机构将动力输送到后续的各节车体上，该种机器人小车在实际工作过程中，由于工况复杂，极容易在一个传动部件卡塞的情况下，使整辆车失去动力。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种全地形探索机器人，该机器人不仅可以适应各种复杂地形的探索任务，并且结构简单，难以损坏。

本发明实现技术目的所采用的技术方案是：该全地形探索机器人包括车头，以及拖曳于车头后的各节车身分部；所述车身分部包括空心球体，以及包裹该空心球体的开口球壳，所述开口球壳与空心球体形成球连接副，使空心球体可在开口球壳内自由滚动；所述空心球体内部包含一颗由软磁质构成的滚珠；所述开口球壳的前方固定有向前延伸的电磁体；所述开口球壳的重心落于其开口平面中心与球心的连线上；各所述车身分部之间通过连接线依次连接，所述连接线一端连接于前一车身分部的开口球壳后方，另一端连接于后一车身分部的开口球壳上的电磁体前端；所述车头亦包括开口球壳和空心球体；车头与车身分部不同的是，车头的开口球壳上还包括有电池、控制模块、探索摄像头，所述车头的开口球壳的重心亦落于其开口平面中心与球心的连线上；所述控制模块对各所述电磁体进行同步通断。

作为优选，所述滚珠由软铁构成。

作为优选，所述控制模块包括有无线控制模块，如wifi模块，以便于远程控制所述机器人运动。

作为优选，所述连接线由导线构成，并将各所述电磁体串联。

作为优选，各所述空心球体内还包括有一颗汞珠；所述汞珠的质量为所述滚珠的2倍以上。

本发明的有益效果在于：该全地形探索机器人在工作在探索作业时，首先，由于各车身分部仅通过其空心球体的底部与底面接触，且各车身分部之间通过连接线实现柔性连接，因此可以使该机器人匍匐于任意复杂的地形表面；其次，由于各开口球壳的重心落于其开口平面的中心与球心的连线上，因此，在颠簸过程中，各开口球壳的开口平面始终将平衡在水平位置（此时开口球壳的重心处于最低位置），从而保障所述空心球体的顺利滚动，以及所述车头上的摄像头的摄像角度的稳定性；在本机器人静止时，各空心球体内的滚珠保持在最低位置，当各电磁体通电后，在磁力牵引作用下，各滚珠沿空心球体内表面爬升，靠近各电磁体，给空心球体施加倾斜向前的压力，迫使空心球体向前滚动，从而驱动车头及各车身分部前进；接着，所述控制模块使各电磁体的电流逐渐较小，使各滚珠缓慢向下运动，直至到达各空心球体底部，此过程中，各滚珠亦给空心球体施加倾斜向前的压力，继续驱动车头及各车身分部前进；由于本探索机器人没有马达机构、传动机构，且车头和各车身分部都可以提供动力，可见，其结构简单，难以损坏。

附图说明

图1是本全地形探索机器人实施例一的结构示意图。

图2是本全地形探索机器人实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例一：

在图1所示的实施例一中，该全地形探索机器人包括车头1，以及拖曳于车头后的各节车身分部2；所述车身分部2包括空心球体21，以及包裹该空心球体21的开口球壳22，所述开口球壳22与空心球体21形成球连接副，使空心球体21可在开口球壳22内自由滚动；所述空心球体21内部包含一颗由软铁构成的滚珠24；所述开口球壳22的前方固定有向前延伸的电磁体23；所述开口球壳22的重心落于其开口平面中心与球心的连线上，为此，可在开口球壳22的开口边沿上配置配重环221，以使重心低于球心。各所述车身分部2之间通过连接线3依次连接，所述连接线3一端连接于前一车身分部的开口球壳11后方，另一端连接于后一车身分部的开口球壳上的电磁体23前端；所述车头1亦包括开口球壳和空心球体；车头1与车身分部2不同的是，车头1的开口球壳上还包括有电气盒11，其内包含电池、控制模块；车头1上还设有探索摄像头12，所述车头1的开口球壳的重心亦落于其开口平面中心与球心的连线上；所述控制模块对各所述电磁体23进行同步通断。

上述的全地形探索机器人，所述控制模块包括有无线控制模块，如wifi模块，以便于远程控制所述机器人运动。所述连接线3由导线构成，并将各所述电磁体23串联。

该全地形探索机器人在工作在探索作业时，首先，由于各车身分部2仅通过其空心球体21的底部与底面接触，且各车身分部2之间通过连接线3实现柔性连接，因此可以使该机器人匍匐于任意复杂的地形表面；其次，由于各开口球壳22的重心落于其开口平面的中心与球心的连线上，因此，在颠簸过程中，各开口球壳22的开口平面始终将平衡在水平位置，此时开口球壳22的重心处于最低位置，如开口球壳22倾斜，则根据简单几何原理可知，重心必然绕球心上摆，则颠簸结束后，必然在重力作用下，使重心回落，从而使开口平面回到水平位置；从而保障所述空心球体21的顺利滚动，以及所述车头1上的摄像头12的摄像角度的稳定性。

在本机器人静止时，各空心球体21内的滚珠24保持在最低位置，当各电磁体23通电后，在磁力牵引作用下，各滚珠24沿空心球体21内表面向前爬升，靠近各电磁体23，给空心球体21施加倾斜向前的压力，迫使空心球体21向前滚动，从而驱动车头1及各车身分部2前进；接着，所述控制模块使各电磁体23的电流逐渐较小，使各滚珠24缓慢向下运动，直至到达各空心球体21底部，此过程中，各滚珠24亦给空心球体21施加倾斜向前的压力，继续驱动车头1及各车身分部2前进；由于本探索机器人没有马达机构、传动机构，且车头1和各车身分部2都可以提供动力，可见，其结构简单，难以损坏。

实施例二：

在图2所示的实施例二中，与实施例一的不同之处在于：各所述空心球体21内还包括有一颗汞珠25；所述汞珠25的质量为所述滚珠的2倍以上；按此方案，当滚珠24从靠近电磁体23处向下滚落的过程中，由于受到始终处于空心球体21底部的汞珠25的阻挡，使得滚珠24无法继续向后滚动，从而避免滚珠24冲向空心球体21的内壁后方，影响空心球体21向前滚动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。