[实用新型]一种自重构细胞机器人复合功能细胞设计

说明书

本实用新型的目的是提供一种自重构细胞机器人复合功能细胞设计，自重构细胞机器人复合功能细胞由支撑板、卡块组件、带沟槽的锥齿轮、不完全锥齿轮、电机、十字导轨、连接杆、壳体端盖、不完全圆柱齿轮、壳体、齿轮轴和齿条组成。其特征在于分为直线驱动部分和转动驱动部分。直线驱动部分由电机驱动，将不完全圆柱齿轮的转动转化成与其啮合的齿条的直线运动，推动卡块组件向前移动至预定位置。此时转动驱动部分的不完全锥齿轮与带沟槽的锥齿轮啮合，带动卡块组件同步沿着槽沟在径向往复运动，来实现模块间的连接和断开。在支撑板上开有直线沟槽为卡块组件提供径向移动的轨道，并起到支撑锥齿轮的作用。

技术领域

本实用新型涉及一种自重构细胞机器人复合功能细胞设计。

背景技术

随着机器人在航空领域及其他领域多范围，多层次的大力发展，传统的机器人在工作过程中很难满足工作要求，大多是针对已知结构环境中的某一特定需求而定制的，在复杂的工作环境下难以进行工作，存在造价高、功能单一、冗余度低、柔性差等缺点。而空间细胞机器人自重构模块可以任意连接重组之后，实现多种构型和功能，相比传统机器人具有可重构、可自修复、可扩展等优势，对环境适应能力极大增强，同时具有良好的经济性，可完成相对复杂的任务，适用于环境变化较大、操作任务复杂的场合，尤其是在航空航天领域的在轨组装、表面探测、空间机械臂、快换接口等方面具有不可替代的优势。

发明内容

本实用新型的目的是提供对自重构空间细胞机器人复合功能细胞的创新设计。

基本技术方案是：自重构细胞机器人复合功能细胞由支撑板、卡块组件、带沟槽的锥齿轮、不完全锥齿轮、电机、十字导轨、连接杆、壳体端盖、不完全圆柱齿轮、壳体、齿轮轴和齿条组成。连接机构包括直线驱动部分和转动驱动部分,由电机进行控制，直线驱动部分通过齿轮齿条啮合将不完全圆柱齿轮的转动转化成齿条的直线移动，齿条和十字导轨的非滑槽面通过螺钉进行固连，所以齿条带动导轨向前做直线移动，导轨推动卡块组件向前移动。导轨的滑槽同时限制四组卡块组件沿径向移动。转动驱动部分通过锥齿轮转动的同时带动卡块组件同步沿着沟槽在径向往复运动，来实现模块间的连接和断开动作。在连接机构锁紧时，由于步进电机的转动带动了锥齿轮转动，从而卡块组件可以卡入到另一个单元模块连接面的卡槽中；当锁紧后，卡块组件对锥齿轮的作用力与槽沟的切线方向垂直，因此，该机构具有自锁能力。支撑板上开有直线沟槽为卡块组件提供径向移动的轨道，并起到支撑锥齿轮的作用。

本实用新型的有益效果是：

1、本机构能够根据环境和任务选择合理的构型，控制模块重构到目标构型

以适应环境和任务需求，因此特别适用于未知的、不确定的和非结构化的环境，可面向不可预知的不确定性空间任务。

2、当本机构构成的空间机器人其中某一模块发生故障时，可以通过重构

功能利用功能相同的模块替换失效模块，从而保证任务继续执行。

3、由于组成机器人的模块结构简单、功能单一，尤其适合批量化生产，可

以大大降低单个模块的制造成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1：自重构机器人细胞模块机构简图；

附图2：自重构机器人细胞模块连接卡块机构示意图；

附图3：自重构机器人细胞模块驱动卡块机械结构示意图。

图中：1连接机构，2转动机构，3连接机构，4支撑板，5卡块组件，6带沟槽的锥齿轮，7不完全锥齿轮，8电机，9十字导轨，10连接杆，11壳体端盖，12螺钉，13不完全圆柱齿轮，14壳体，15齿轮轴，16齿条。

具体实施方式