一种摩托车型机器人

专利主权项内容

1.一种摩托车型机器人，其特征在于：包括车架、前轮机构、转向舵机、后轮机构、后轮驱动机构和平衡机构，所述前轮机构和所述后轮机构分别设置在所述车架的前端和后端，且所述前轮机构和所述后轮机构均与所述车架转动连接，所述前轮机构与所述转向舵机传动连接，所述后轮驱动机构与所述后轮机构传动连接，所述平衡机构设置在所述车架上；所述前轮机构包括前轮、前轮轴叉、转向手把和转向轴套，所述转向轴套的两侧分别与一所述车架连接，所述转向手把通过轴承与所述转向轴套连接，所述前轮轴叉与所述转向手把固连，所述前轮通过前轴和轴承与所述前轮轴叉连接；所述转向舵机通过一支撑架与所述车架固连，所述转向舵机的转盘铰接有转向连杆，所述转向连杆与所述转向手把铰接，所述转向舵机的所述转盘转动能够带动所述转向手把转动；所述后轮机构包括后轮和后轴，所述后轮通过轴承套设在所述后轴上，所述后轴的两端分别与一所述车架连接；所述后轮驱动机构包括驱动电机和主齿轮和副齿轮，所述驱动电机与所述车架固连，所述主齿轮套设在所述驱动电机的输出轴上，所述副齿轮与所述后轮连接，所述主齿轮和所述副齿轮啮合，所述驱动电机转动能够带动所述后轮绕所述后轴转动；所述平衡机构包括平衡支架、平衡电机、动量轮和转轴，所述平衡支架的两侧分别与一所述车架的上部连接，所述平衡电机与所述平衡支架固连，所述平衡电机的输出轴与所述转轴连接，所述转轴通过轴承与所述平衡支架转动连接，所述动量轮套设在所述转轴上，所述平衡电机转动能够带动所述动量轮和所述转轴绕所述转轴的轴线旋转；所述平衡机构还包括控制系统，控制系统包括电机驱动器、动量轮控制器和姿态采集器，姿态采集器设于所述车架上，用于检测所述车架左右倾斜的姿态数据；所述控制系统分别与所述姿态采集器和所述动量轮控制器电连接，所述动量轮控制器、所述电机驱动器和所述平衡电机依次电连接，所述控制系统获取所述姿态采集器采集的姿态数据以及所述动量轮的转动数据，利用控制算法控制所述平衡电机的输出与姿态数据和转动数据相对应的电机转动数据，从而控制所述平衡电机驱动所述动量轮转动，实现所述摩托车型机器人的直立自平衡；所述控制系统通过所述姿态采集器获取所述车架倾斜的姿态数据，并根据所述姿态数据利用姿态测量模型计算车架倾斜的角度和车架倾斜角速度；所述控制系统获取所述动量轮的当前角速度；所述控制系统根据所述车架倾斜角度、所述车架倾斜角速度和所述当前角速度利用控制算法确定所述平衡电机的目标转矩；所述控制系统通过控制平衡电机按照所述目标转矩转动，同时由所述平衡电机带动所述动量轮转动，得到所述车架调整后的修正姿态数据；所述控制系统判断所述修正姿态数据是否等于所述车架的直立自平衡姿态数据，得到判断结果；当所述判断结果表示是时，确定所述车架处于直立自平衡状态；当所述判断结果表示否时，返回所述“所述控制系统通过所述姿态采集器获取所述车架倾斜的姿态数据，并根据所述姿态数据利用姿态测量模型计算车架倾斜的角度和车架倾斜角速度”的步骤。