[发明专利]一种可重构模块化机器人侧面连接机构及机器人

说明书

本发明涉及一种可重构模块化机器人侧面连接机构及机器人，包括：主连接机构：包括多个沿圆周分布的卡爪，卡爪底端与底座转动连接，卡爪底端设有连接部，连接部与第一连杆一端铰接，第一连杆的另一端与铰接座铰接，铰接座转动连接在第二连杆的一端端部，第二连杆另一端与转盘铰接，转盘与底座转动连接，转盘与卡爪所在圆周同轴设置，转盘与用于固定设置在机器人模块外壳内部的驱动机构连接；副连接机构：包括第一驱动件，第一驱动件与连接臂的一端连接，连接臂的另一端固定有第二驱动件，第二驱动件与公头杆连接，使用本发明的连接机构能够使机器人适合更复杂的工作场景。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种可重构模块化机器人侧面连接机构及机器人。

背景技术

随着移动机器人担负的任务越来越复杂多样，传统机器人将不再满足多重环境的任务要求，可重构移动机器人有多个独立单元组成，因其适应性强、效率高、整机开发时间短、成本低、功耗小、高可靠性、高稳定性的特点受到广泛重视。

目前在可重构机器人系统上做了很多研究，例如宾夕法尼亚大学的CKBot，Hirose设计的蛇形可重构机器人，Pamecha和Chirikjian设计的Metamorphic机器人系统。发明人发现，对于外形不规则的个体，其侧面对接机构操作过程复杂，对接时，两个机器人模块的位置精度要求较高，造成了一定的不便。目前可重构机器人侧面对接方式主要有：机械式、电磁式、形状记忆合金与机械结合、机械与电磁结合，发明人发现，上述侧面对接方式使两部分机器人模块之间没有足够的运动自由度，造成了对接时需要较高的对接精度，而且无法适应复杂的应用场景。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种可重构模块化机器人侧面连接机构，使两个机器人模块之间具有自由度，适应复杂的应用场景，对接方便快捷，对两个机器人对接时的位置精度要求低。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种可重构模块化机器人侧面连接机构，包括：

主连接机构：包括多个沿圆周分布的卡爪，卡爪底端与底座转动连接，底座能够与机器人模块外壳固定连接，卡爪底端设有连接部，连接部与第一连杆一端铰接，第一连杆的另一端与铰接座铰接，铰接座转动连接在第二连杆的一端端部，第二连杆另一端与转盘铰接，转盘与底座转动连接，转盘与卡爪所在圆周同轴设置，转盘与用于固定设置在机器人模块外壳内部的驱动机构连接，驱动机构能够驱动转盘转动。

转盘的转动能够驱动第一连杆与第二连杆的连接端沿转盘所在圆周的径向运动，第一连杆的另一端通过连接部带动卡爪转动，实现多个卡爪的张开和闭合。

副连接机构：包括第一驱动件，第一驱动件与连接臂的一端连接，能够驱动连接臂在第一平面内摆动，连接臂的另一端固定有第二驱动件，第二驱动件与公头杆连接，能够驱动公头杆在与第一平面垂直的第二平面内摆动。

进一步的，所述公头杆端部固定有卡盘，多个卡爪相对的端面设置有弧面槽，多个卡爪的弧面槽构成容纳卡盘的空间，卡盘伸入弧面槽构成的空间内，能够防止公头杆与卡爪的分离。

进一步的，所述卡爪顶端设有与公头杆相匹配的弧形面，卡爪能够通过弧形面与公头杆接触。

进一步的，所述驱动机构包括与转盘中心位置固定连接的驱动轴，所述驱动轴与摇杆的一端固定连接，摇杆的另一端与第三连杆的一端铰接，第三连杆的另一端与曲柄的一端铰接，曲柄的另一端与第一电机的输出轴固定连接。

进一步的，所述铰接座为U型结构，铰接座穿过有双头螺柱，第一连杆与双头螺柱转动连接，双头螺柱两端螺纹连接有固定螺母，固定螺母用于防止双头螺柱从铰接座及第一连杆上脱离，所述铰接座与螺纹固定在第二连杆端部的转动螺栓转动连接。

进一步的，所述底座开设有多个开槽，所述开槽内部穿过有转轴，所述转轴通过固定件与底座固定连接，卡爪底部与转轴转动连接。