[发明专利]双柱形自重构模块化机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械电子技术领域的装置，具体地，涉及一种双柱形自重构模块化机器人。

背景技术

随着社会的发展，机器人的应用领域和范围得到不断扩展，机器人的功能趋向多样化，从最初的用于工业制造的简单机器人到要求有智能的服务机器人，机器人与人类的关系越来越密切。目前机器人主要还集中在功能单一的专用机器人，虽然其功能可以满足要求，但这些机器人制造和使用成本高，不能满足多功能的要求。一旦发生故障，其维修也不方便。因此，此种机器人几乎不能被扩展或应用到他类型机器人上，而且专用机器人不能满足不同使用者的要求。

近几年来，为了解决机器人功能单一的问题，模块化机器人逐渐受到国内外的重视。模块化机器人有较强的环境适应能力，能够根据环境、任务的需要改变自身的整体结构并完成复杂多变的任务。因此，模块化机器人在面对复杂问题时有更宽广的应用前景。

经对现有技术的文献检索发现，罗成等人在《机电工程》，2009年第6期，P17-20，撰文“六足机器人模块化结构设计”，该文介绍了六足机器人模块化结构设计方案,并利用Solidworks完成了各模块及机器人的整体构型。但是，该机器人结构固定，属于六足结构，不能根据任务的不同进行模块的不同组合而重构为不同构型的模块化机器人，其不能快速维修、更换，制造成本不能降低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种双柱形自重构模块化机器人，采用模块化的结构和可靠的钩爪式连接机构，根据不同的工作任务重构成不同的机器人构型，从而提高机器人性能和降低机器人制造成本，使其便于维修，且提高其可靠性。

为实现以上目的，本发明提供一种双柱形自重构模块化机器人，包括若干个机器人单元，每个所述机器人单元包括三棱柱主模块、三棱柱从模块、第一钩爪式连接模块和第二钩爪式连接模块，其中：三棱柱主模块的第一侧面与三棱柱从模块的第一侧面固接、三棱柱主模块的第二侧面与第一钩爪式连接模块的一端相连、三棱柱主模块的第三侧面与第二钩爪式连接模块的一端相连；第一钩爪式连接模块的另一端与相邻的第一机器人单元中的三棱柱从模块相连；第二钩爪式连接模块的另一端与相邻的第二机器人单元中的三棱柱从模块相连；三棱柱从模块的第二侧面与相邻的第三机器人单元中的钩爪式连接模块相连、三棱柱从模块的第三侧面与相邻的第四机器人单元中的钩爪式连接模块相连。

优选地，所述的三棱柱主模块用于控制机器人单元间的位姿变换，包括：第一三棱柱壳体、固接主子模块和两个轴接主子模块，其中：固接主子模块与轴接主子模块均位于第一三棱柱壳体内，固接主子模块与三棱柱从模块固连，轴接主子模块与相邻机器人单元中的三棱柱从模块相连。

更优选地，所述的固接主子模块包括：第一主模块电动机、第一主模块电动机支撑板、第一主模块联轴器和固接轴，其中：第一主模块电动机支撑板固定在第一三棱柱壳体的底部，第一主模块电动机固定在第一主模块电动机支撑板上，第一主模块电动机与第一主模块联轴器固连，第一主模块联轴器与固接轴固连，固接轴与三棱柱从模块中的从模块固接板固连。

更优选地，所述两个轴接主子模块，分别为第一轴接主子模块和第二轴接主子模块，其中：

所述的第一轴接主子模块包括：第二主模块电动机、第二主模块电动机支撑板、第二主模块联轴器和第一主模块输出轴，其中：第二主模块电动机支撑板固定在第一三棱柱壳体的底部，第二主模块电动机固定在第二主模块电动机支撑板上，第二主模块电动机与第二主模块联轴器固连，第二主模块联轴器与第一主模块输出轴固连，第一主模块输出轴与相邻的第一机器人单元中的钩爪式连接模块的连接盘相连；

所述的第二轴接主子模块包括：第三主模块电动机、第三主模块电动机支撑板、第三主模块联轴器和第二主模块输出轴，其中：第三主模块电动机支撑板固定在第一三棱柱壳体的底部，第三主模块电动机固定在第三主模块电动机支撑板上，第三主模块电动机与第三主模块联轴器固连，第三主模块联轴器与第二主模块输出轴固连，第二主模块输出轴与相邻的第二机器人单元中的钩爪式连接模块的连接盘相连。

优选地，所述的三棱柱从模块用于控制机器人单元间的对接，包括：第二三棱柱壳体、固接从子模块和两个轴接从子模块，其中：固接从子模块和轴接从子模块均位于第二三棱柱壳体内，固接从子模块与三棱柱主模块固连，轴接从子模块与相邻机器人单元的三棱柱主模块相连。

更优选地，两个所述的轴接从子模块，分别为第一轴接从子模块和第二轴接从子模块，其中：