[发明专利]一种模块单元及模块化机器人

说明书

本发明涉及电子产品领域，尤其涉及一种模块单元及模块化机器人，所述模块单元呈球体，所述模块单元包括两个呈半球型的转动部及可带动至少一所述转动部转动的伺服装置；所述转动部上设有至少一个卡扣件，经过所述卡扣件的中心且垂直于卡扣件所在平面的垂线与所述转动部的旋转中垂线相交，且相交的夹角为30°‑60°。一种模块化机器人，包括至少两个模块单元，两个所述模块单元之间通过所述卡扣件实现拼接。本发明提供的模块单元及模块化机器人具有减少自由度耦合等优点。

【技术领域】

本发明涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种模块单元及模块化机器人。

【背景技术】

现有的模块单元上集成有多个卡扣件，模块单元之间通过卡扣件实现拼接，当任意两个模块单元之间的转轴在平行或垂直方向时拼接、任意两个模块单元之间正反接时，整个模块化机器人存在自由度过大的耦合。

【发明内容】

为克服现有的模块单元拼接时自由度过大的缺陷，本发明提供一种模块单元及模块化机器人。

为了解决上述技术问题，本发明提供一技术方案如下：提供一种模块单元，所述模块单元呈球体，所述模块单元包括两个呈半球型的转动部及可带动至少一所述转动部转动的伺服装置；

所述转动部上设有至少一个卡扣件，所述转动部上设有至少一个卡扣件，经过所述卡扣件的中心且垂直于卡扣件所在平面的垂线与所述转动部的旋转中垂线相交，且相交的夹角为30°-60°；所述卡扣件包括卡扣连接件；所述转动部形成容纳空间，所述容纳空间内设置有连接组件，所述卡扣连接件的中心朝远离所述连接组件的一侧延伸形成第一连接块，所述卡扣连接件对应所述第一连接块的相对两侧分别设置有第一扣合块和第二扣合块，所述第一扣合块沿远离所述第一连接块的一侧延伸形成有连接凸块，所述第二扣合块靠近所述第一连接块的一侧凹陷形成凹槽，所述连接凸块与所述凹槽抵触以使所述第一扣合块与所述第二扣合块对应配合连接。

优选地，所述伺服装置包括控制器及至少两个传感器，所述传感器用以感测两个所述转动部的相对位置、速度及力矩，所述控制器以对位置、速度、力矩进行控制。

优选地，所述伺服装置包括设于任一转动部之内的位置传感器及与位置传感器对应的磁铁，当两个转动部转动时，所述磁铁可相对于所述位置传感器转动，通过检测所述磁铁与所述位置传感器之间的旋转角度以检测两个转动部之间的转动信息并传送至控制器。

优选地，所述伺服装置进一步还包括驱动电机，所述驱动电机设于任一所述转动部之间，所述控制器基于位置传感器检测所述转动信息与目标角度指令控制所述驱动电机以设定转速运行。

优选地，所述伺服装置包括至少两个磁性传感器及与所述驱动电机同轴连接的磁性件，所述磁性传感器相对设于所述磁性件的圆周方向上，通过所述传感器检测所述磁性件的磁极变化以计算所述驱动电机的转速、以及判断所述驱动电机的正反转。

优选地，所述卡扣件的数量为偶数，两个所述转动部的卡扣件设置位置以两个转动部交界面为基准呈镜像对称。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种模块化机器人，其包括如上述至少两个模块单元以及用于模块单元之间相互连接的卡扣组件。

优选地，所述模块化机器人进一步包括卡扣组件，所述卡扣组件包括相对设置的第一卡扣部及第二卡扣部，两个所述模块单元之间通过所述卡扣组件拼接，其中一模块单元连接至所述第一卡扣部，另一模块单元连接至所述第二卡扣部。

与现有技术相比，本发明提供的模块单元及模块化机器人具有以下有益效果：

1、提供一种模块单元，所述模块单元呈球体，所述模块单元包括两个呈半球型的转动部及可带动至少一所述转动部转动的伺服装置；所述转动部上设有至少一个卡扣件，经过所述卡扣件的中心且垂直于卡扣件所在平面的垂线与所述转动部的旋转中垂线相交，且相交的夹角为30°-60°。采用此设计，任意两个模块单元在拼接时，能够减小拼接时自由度的耦合。