[发明专利]一种具有快拆连接方式的轻量协作机器人

权利要求书

1.一种具有快拆连接方式的轻量协作机器人，由多个模块化关节串联而成，相邻模块化关节间通过快拆结构连接，可实现模块化关节间的动力传递；其特征在于：

所述模块化关节具有主动面与被动面共两个连接面，两个连接面处分别设计有由驱动器驱动转动的主动面定位盘与固定的被动面定位盘；

主动面定位盘与被动面定位盘周向设计有环形槽，形成齿槽结构；主动面定位盘与被动面定位盘的顶面对应位置设计有相互匹配的矩形凸起与矩形凹进；通过将两个模块化关节中主动面定位盘与被动面定位盘上的矩形凸起与矩形凹进配合插接，实现两个模块化关节间的周向固定；

所述快拆结构包括对接环与快拆插头；采用双对接环对扣相邻模块化关节间的主动面定位盘与被动面定位盘，实现两个模块化关节间的轴向定位；对接环为两个半环，对扣于主动面定位盘与被动面定位盘相接位置，内部周向上与主动面定位盘、被动面定位盘外壁间通过齿与齿槽配合定位；

所述快拆插头包括插销与弹簧；插销穿过主动面定位盘与被动面定位盘上开设的半阶梯状凹槽对扣形成的定位盘定位通道后，通过转动插销，使插销与通道内的台肩配合定位，实现两个模块化关节间固定；

所述弹簧套于插销上，在两个模块化关节固定后，弹簧产生压缩形变；反向转动插销后，弹簧的弹力会使插销弹出通道，实现快拆。

2.如权利要求1所述一种具有快拆连接方式的轻量协作机器人，其特征在于：

其中，插销包括外端帽、中部杆与内卡头；外端帽两侧相对位置设计有伸缩头，受压后可整体进入外端帽内部；中部杆上套有弹簧；内卡头为矩形截面；

定位盘定位通道具有定位盘定位通道内段与定位盘定位通道外段；其中，定位盘定位通道内段为圆柱段，使内卡头可在定位盘定位通道内段中旋转；定位盘定位通道外段的横向宽度及纵向宽度分别与内卡头长边及短边长度匹配，使内卡头可穿过定位盘定位通道外段后到达定位盘定位通道内段；

在两个对接环周向上与定位盘定位通道对应位置还设计有与定位盘定位通道同轴的对接环定位通道，对接环定位通道分为对接环定位通道内段与对接环定位通道外段；其中，对接环定位通道内段为矩形槽，尺寸与内卡头尺寸匹配；对接环定位通道外段为圆形槽，尺寸与外端帽尺寸匹配；由此使内卡头可穿过对接环定位通道外段与对接环定位通道内段后进入定位盘定位通道；上述对接环定位通道横向两侧相对位置，位于对接环外壁上还设计有两个矩形槽，该矩形槽深度小于伸缩头厚度。

3.如权利要求2所述一种具有快拆连接方式的轻量协作机器人，其特征在于：定位盘定位通道外段内侧底面还开有凹槽，凹槽横向长度与内卡头短边长度匹配，且凹槽的深度保证定位盘定位通道内主动面定位盘与被动面定位盘上的凹槽底面垂直距离与内卡头长边长度匹配，形成内卡头的定位槽。

4.如权利要求3所述一种具有快拆连接方式的轻量协作机器人，其特征在于：插销的插入方式为：

首先，按压伸缩头，使伸缩头完全进入到外端帽内；同时，将快拆插头依次插入对接环定位通道与定位盘定位通道，过程中，内卡头依次经过对接环定位通道外段-对接环定位通道内段-定位盘定位通道外段到达定位盘定位通道内段，且此时弹簧与外端帽均位于对接环定位通道内段中入定位盘定位通道，两个伸缩头受对接环定位通道内段内壁阻挡不会弹出；继续向内插入插销，弹簧受到对接环定位通道内段与对接环定位通道外段间形成的台肩限制，开始压缩，最终使内卡头到达定位盘定位通道内段末端；

随后顺时针或逆时针将插销转动90度，使插销的伸缩头到达对接环定位通道横向两侧相对位置的矩形槽位置，同时内卡头随插销一同旋转90度；此时，受弹簧弹力作用，会推动插销向外移动，使内卡头进入定位盘定位通道外段前部凹槽构成的内卡头定位槽中，由内卡头定位槽实现了插销周向上的移动以及周向上的转动限制；同时外端帽到达对接环定位通道横向两侧相对位置的矩形槽处，此时伸缩头自动弹出进入矩形槽内，且伸缩头凸出对接环外壁；至此通过插入插销，实现了对接环、主动面定位盘、被动面定位盘三者间的相对固定，进而实现了两个模块化关节间的轴向固定。