目前,摆式驱动球形机器人多采用双电机驱动,工作过程中一旦某台电机发生故障,机器人将无法工作,影响其正常使用,而且其容错能力差,运行可靠性差;同时,速度较低,转向能力较差,导致机器人的运动灵活性较差。
该论文主要解决现有球形机器人运动灵活性较差、系统运行可靠性较差等技术问题,提出一种三驱动单摆式球形机器人,其运动方式更加灵活,并且通过构型设计提高了系统的容错能力,提高了机器人系统运行的可靠性[4]。如图1所示该球形机器人包括:
球壳和设置在球壳内的环形轨道、转动单元以及摆动单元。
三驱动球形机器人相比于现有双驱动球形机器人的优势在于当轨道电机或短轴电机两者之一发生故障时,其余两台电机仍能够相互配合使机器人在平面内实现全向运动,这就大大提高了工作的可靠性。该球形机器人采用冠状摆,这样不仅能提高空间利用率,还能增大偏心力矩和惯性力矩,提高了机器人的运动效率[5,6]。