[发明专利]一种滑槽式空间自重构细胞机器人的连接单元

权利要求书

1.一种滑槽式空间自重构细胞机器人的连接单元，其特征在于：所述连接单元的外形为正六面体，包括六个连接面、两组主动连接盘、连接块、四组随机被动连接盘、导轨支撑架和主动连接机构，其中：所述两组主动连接盘分别设置于所述六个连接面的其中一组相对连接面上，并分别通过沿圆周均匀布置的四组长方体连接块依靠螺钉固连；所述四组随机被动连接盘设置在除主动连接盘占用的一组相对连接面以外的四个连接面上，根据连接需要用螺钉固连或拆除；所述主动连接机构设置在连接单元的中心位置，依靠所述连接面和所述导轨支撑架进行支撑。

2.根据权利要求1所述的一种滑槽式空间自重构细胞机器人的连接单元，其特征在于所述的两组主动连接盘分别包括：前板、隔离柱和后板，其中：所述前板是圆形薄板，沿圆周方向均匀开有四组径向滑槽，并将中心位置全部镂空；所述后板是和前板等直径的圆形薄板，沿圆周方向均匀开有四组径向滑槽，中心位置不镂空；所述隔离柱是短圆柱体，设置在前板和后板之间，多个隔离柱依靠螺栓固定连接前板和后板。

3.根据权利要求1所述的一种滑槽式空间自重构细胞机器人的连接单元，其特征在于所述的四组随机被动连接盘分别包括：内板和外壳，其中：所述内板的结构与主动连接盘的前板结构完全相同；所述外壳是凹槽式结构，与内板和所述连接单元的连接面分别通过螺栓固连。

4.根据权利要求1所述的一种滑槽式空间自重构细胞机器人的连接单元，其特征在于所述的主动连接机构包括：伺服电机、电机支架、主动轴、不完全锥齿轮、两组共轭凸轮、轴承支座、滚子组件、两组十字导轨组件、两个从动锥齿轮、从动锥齿轮轴和滑块组件，其中：所述伺服电机连接固定于电机支架上；所述电机支架与所述连接单元的连接面内侧相连；所述主动轴通过联轴器与伺服电机输出轴相连；所述两组共轭凸轮套在主动轴上靠近伺服电机的一端，对称于所述连接单元的中心位置，通过轴肩与套筒实现轴向定位，通过平键实现周向定位；所述不完全锥齿轮套在主动轴上远离伺服电机的一端，通过套筒实现轴向定位，通过平键实现周向定位；在主动轴末端套有深沟球轴承，所述轴承支座支撑该深沟球轴承，并与所述连接单元的连接面内侧固连；所述滚子组件包含轴承滚子和滚子支撑架，轴承滚子通过连杆和轴端圆螺母安装在滚子支撑架的一端，并嵌入共轭凸轮一侧的具有特定轨迹的沟槽中，构成滚子从动件盘形凸轮；所述十字导轨组件包括两条导轨和两条连杆，两条导轨十字交叉固连，两条连杆安装在十字导轨组件的两端；所述滚子组件的滚子支撑架固定连接在所述十字导轨组件的连杆中心位置；所述从动锥齿轮的侧面沿圆周方向均匀开有四组符合正弦加速度规律的沟槽，轮毂内侧嵌有深沟球轴承，该深沟球轴承套在所述从动锥齿轮轴上，依靠轴端圆螺母和轴肩实现轴向定位，使从动锥齿轮位于可以和不完全锥齿轮正确啮合的位置；所述从动锥齿轮轴一端支撑从动锥齿轮，另一端依靠花键嵌入连接面的花键槽中，并通过轴端圆螺母和轴肩实现轴向固定；所述滑块组件包含滑块、连接杆和卡块，滑块与卡块通过圆柱状的连接杆固定连接；所述滑块分别与所述十字导轨组件划分的四段导轨部分嵌合，因此每组十字导轨组件对应四组滑块组件；所述连接杆与所述从动锥齿轮上符合正弦加速度规律的沟槽相切，并与连接单元连接面上的镂空沟槽相切；所述卡块呈两端宽，中间窄的哑铃式结构，卡块内部一端与所述主动连接盘后板上的沟槽相互嵌合。

5.根据权利要求2所述的一种滑槽式空间自重构细胞机器人的连接单元，其特征在于所述主动连接盘前板的四组径向滑槽与主动连接盘后板的四组径向滑槽在主动连接盘装配完成之后是相互对齐的，主动连接盘后板通过长方体连接块固连在连接面上，并使四组滑槽的方向沿着连接单元连接面的对角线方向。

6.根据权利要求3所述的一种滑槽式空间自重构细胞机器人的连接单元，其特征在于所述的随机被动连接盘内板的四组滑槽方向在随机被动连接盘连接以后沿着连接单元连接面的对角线方向。