专利摘要

本实用新型提供了一种自行车机器人，包括车架、与车架前端连接的前叉、设置在前叉上方的车把、设置在前叉上的前轮、设置在车架后端的后轮、以及机器人本体；车架上设置有主动轮；机器人本体包括与车把连接的转向机构、设置在车架上的固定座、设置在固定座两侧并与固定座下端连接的两条机械腿、以及与机械腿连接的驱动电机；固定座后侧设置有惯性轮，惯性轮与惯性轮电机连接；主动轮轴的两端分别设置拐子，两条机械腿的底端分别与两个拐子连接；主动轮通过链条与后轮连接。本实用新型结构简单、成本较低，可以在动态周期性干扰的情况下对整体系统进行平衡控制，具有较强的抗干扰性。

权利要求

1.一种自行车机器人，其特征在于，所述自行车机器人包括车架(1)、与所述车架(1)前端连接的前叉(2)、设置在所述前叉(2)上方的车把(3)、设置在所述前叉(2)上的前轮(4)、设置在所述车架(1)后端的后轮(5)、以及机器人本体；所述车架(1)上设置有主动轮(6)，所述主动轮(6)通过主动轮轴(7)与所述车架(1)连接；所述机器人本体包括与所述车把(3)连接的转向机构(8)、设置在所述车架(1)上的固定座(9)、设置在所述固定座(9)两侧并与所述固定座(9)下端连接的两条机械腿(10)、以及与所述机械腿(10)连接的驱动电机；所述固定座(9)后侧设置有惯性轮(13)，所述惯性轮(13)与惯性轮电机(14)连接；所述主动轮轴(7)的两端分别设置拐子(11)，两条所述机械腿(10)的底端分别与两个所述拐子(11)连接；所述主动轮(6)通过链条(12)与所述后轮(5)连接。

2.根据权利要求1所述的自行车机器人，其特征在于，所述机械腿(10)由可以折叠的两段组成。

说明书

技术领域

本实用新型属于自行车技术领域，尤其涉及一种自行车机器人。

背景技术

近几年来，随着机器人产业的高速发展，特别是基于新兴传感器和控制算法的大力发展，各种类型的移动机器人已经可以很好地适用于各种工业生产环节之中并节省了大量人力，但是两轮前后纵向布置的传统自行车结构的移动式机器人却鲜有发展。

自行车机器人作为一个不稳定的欠驱动系统，自行车车体两轮前后纵向布置，且侧向倾角无直接驱动。如何通过车把或者其他机械辅助结构实现整个系统平衡的非线性控制是个学术界公认的难题。

在仅靠车把维持车体平衡的自行车机器人思路上，北京邮电大学的研究团队对于电机置于前轮驱动自行车机器人进行了多年的研究和探索，并逐步实现了其直线行驶、转把行驶及原地定车运行。日本的山口雅彦、TAICHI等学者利用多舵机关节机器人对自行车车体的控制，实现了“骑自行车机器人”系统的设计。但是仅靠车把转动维持车体平衡需要在行驶状态下实时对车把进行调节，行驶轨迹将无法做到完整的直线，甚至在低速、车体载重较大的情况下产生偏离原始直线轨迹较大的路径来维持车体平衡，因此难以取得一个对自行车行驶轨迹较佳的控制效果——例如低速通过狭长空间。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种自行车机器人，包括车架、与所述车架前端连接的前叉、设置在所述前叉上方的车把、设置在所述前叉上的前轮、设置在所述车架后端的后轮、以及机器人本体；所述车架上设置有主动轮，所述主动轮通过主动轮轴与所述车架连接；所述机器人本体包括与所述车把连接的转向机构、设置在所述车架上的固定座、设置在所述固定座两侧并与所述固定座下端连接的两条机械腿、以及与所述机械腿连接的驱动电机；所述固定座后侧设置有惯性轮，所述惯性轮与惯性轮电机连接；所述主动轮轴的两端分别设置拐子，两条所述机械腿的底端分别与两个所述拐子连接；所述主动轮通过链条与所述后轮连接。

进一步的，所述机械腿由可以折叠的两段组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的自行车机器人结构简单、成本较低，可以在动态周期性干扰的情况下对整体系统进行平衡控制，具有较强的抗干扰性；可以实现在普通地面上沿直线平稳行驶或以较快速度平滑地进行曲线运动，并能实现实时控制或沿预定轨迹行驶。

附图说明

图1为本实用新型的自行车机器人的结构示意图；

图2为本实用新型的自行车机器人的主动轮位置的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

一种自行车机器人，如图1-2所示,包括车架1、与所述车架1前端连接的前叉2、设置在所述前叉2上方的车把3、设置在所述前叉2上的前轮4、设置在所述车架1后端的后轮5、以及机器人本体；所述车架1上设置有主动轮6，所述主动轮6通过主动轮轴7与所述车架1连接；所述机器人本体包括与所述车把3连接的转向机构8、设置在所述车架 1上的固定座9、设置在所述固定座9两侧并与所述固定座9 下端连接的两条机械腿10、以及与所述机械腿10连接的驱动电机；所述固定座9后侧设置有惯性轮13，所述惯性轮13与惯性轮电机14连接；所述机械腿10由轴连接的两段组成；所述主动轮轴7的两端分别设置拐子11，两条所述机械腿10的底端分别与两个所述拐子11连接；所述主动轮6通过链条12与所述后轮5连接。

本实用新型提供的自行车机器人运动时，与机械腿10 连接的驱动电机驱动机械腿10带动拐子11运动，从而驱动主动轮6转动，主动轮6通过链条12带动后轮5转动，前轮4也和后轮5一起同步转动，从而实现自行车机器人的整体运动；同时，惯性轮电机14驱动惯性轮13转动从而实现自行车机器人运动的平衡；转向机构8带动车把3转动来实现自行车机器人运动过程中方向的调整。

在本实用新型中，为实现较佳的平衡效果必须使惯性轮 13质量和尺寸足够大。但大质量和大尺寸的惯性轮13的驱动，尤其是在加速减速过程中，会对惯性轮电机14产生较高要求；而自行车车体结构简单、轻便，对于电气元器件安装十分有限，无法固定较大功率和体积的惯性轮电机14，因此对与惯性轮电机14相连的电池大功率放电能力以及惯性轮电机14驱动板的大电流过载能力都要求较高

在本实用新型中，优选的，惯性轮13设置在距离重心较高的位置，力的作用点距离重心较远，可以在获得同样转动产生的力矩情况下可选择质量较轻的惯性轮13。

在本实用新型中，惯性轮电机14可以选择RS-540中的大扭矩型号；转向机构8可以选用常见的自动转向控制装置；驱动电机可以根据需要选择合适型号的电机。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

一种自行车机器人专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。