[发明专利]类烷烃模块化可重构机器人

权利要求书

1.一种类烷烃模块化可重构机器人，其特征在于：包括多个结构相同、呈球形的模块单元，所述模块单元分为结构相同、对称设置的上半球形（1）及下半球形（2），所述上半球形（1）包括上接口机构（3）及安装于上接口机构（3）内的上驱动机构（4），所述下半球形（2）包括下接口机构（7）及安装于下接口机构（7）内的下驱动机构（6），所述上驱动机构（4）与下驱动机构（6）之间通过折展机构（5）相连；所述上接口机构（3）与下接口机构（7）结构相同，均包括外壳（304）、对接接口及磁力组件，所述外壳（304）上可拆卸地连接有对接接口，所述对接接口上安装有通过产生磁力与相邻模块单元连接的磁力组件；所述上驱动机构（4）与下驱动机构（6）结构相同，均包括电源（402）、驱动机构电机（415）、齿轮轮系、内齿轮（410）及依次连接的固定台（401）、电路板（403）、电机支架（417）、上行星架（408）、下行星架（422），所述固定台（401）与外壳（304）连接，所述电源（402）容置于固定台（401）与电路板（403）之间，所述驱动机构电机（415）安装于电机支架（417）上，所述驱动机构电机（415）通过齿轮轮系驱动内齿轮（410）旋转；所述折展机构（5）的中间为多根转杆（521），所述折展机构（5）的上部与下部的结构相同，均包括轴套（510）、中心轮（511）、隔板（505）、折展机构齿轮（502）、折叠机构齿轮（504）、折展机构电机（506）及折叠转轴（507），所述隔板（505）上转动安装有数量与转杆（521）相同、一一对应的折叠转轴（507），所述转杆（521）的两端分别与两个隔板（505）上对应的折叠转轴（507）的一端铰接，各所述折叠转轴（507）的另一端均连动有折展机构齿轮（502），且各所述折叠转轴（507）的另一端均与内齿轮（410）转动连接；所述隔板（505）上分别设有用于与上驱动机构（4）或下驱动机构（6）连接的轴套（510）及中心轮（511），所述轴套（510）安装于隔板（505）上，所述中心轮（511）与轴套（510）转动连接，且与各所述折展机构齿轮（502）外啮合；所述折展机构电机（506）安装于隔板（505）上，输出轴连接有折叠机构齿轮（504），所述折叠机构齿轮（504）与中心轮（511）外啮合。

2.根据权利要求1所述的类烷烃模块化可重构机器人，其特征在于：所述对接接口包括接口面（308）、外壳安装耳（309）及接口安装位置（310），所述外壳（304）上开设有两个接口安装位置（310），每个接口安装位置（310）的边缘均沿圆周方向均匀设有多个外壳安装耳（309），所述接口面（308）通过接口螺钉（302）与外壳安装耳（309）可拆卸地连接；所述磁力组件包括绕组（301）及磁轭（303），所述磁轭（303）安装于接口面（308）的内表面，所述磁轭（303）上缠绕有与电源（402）连接的绕组（301）。

3.根据权利要求2所述的类烷烃模块化可重构机器人，其特征在于：所述外壳（304）为半球形壳体，两个所述接口安装位置（310）相对设置，所述上半球形（1）的外壳（304）上两个接口安装位置（310）旋转90°即为下半球形（2）的外壳（304）上两个接口安装位置（310），所述模块单元处于初始状态时，任意两个接口安装位置（310）的中心和球心的夹角为接口键角（316），所述接口键角（316）与甲烷分子H—C—H键角相等。

4.根据权利要求1所述的类烷烃模块化可重构机器人，其特征在于：所述外壳（304）的顶部设有用于与固定台（401）连接的外壳固定面（315），所述外壳（304）的底面设有外壳凹台（314），所述外壳凹台（314）内容置有挡环（311），所述挡环（311）内环设有挡环凹面（305），所述外壳凹台（314）的内边缘设有外壳凹面（313），所述隔板（505）可相对转动地容置于挡环凹面（305）与外壳凹面（313）之间，通过所述挡环凹面（305）与外壳凹面（313）轴向限位。