[发明专利]一种机器人的机构搭建方法

说明书

本发明涉及一种机器人的机构搭建方法。以驱动件、连接件、执行件、缓冲件以及机架作为基本单元，首先用基本单元构建成机械臂，在机械臂上连接执行件和机架后，形成机械手，根据机械人的目标动作，若干机械手组合后形成机器人。本申请机器人机构的搭建方法，使机器人的搭建模块化，标准化，用户能够根据需求选择合适的基础模块进行自由组装，包括任意条手臂，长度可调的手臂杆，任意自由度的手臂杆等，简化了工序，节约成本。

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别是涉及一种机器人的机构搭建方法。

背景技术

现有的机器人搭建，基本通过程序控制和机械结构设计相结合的方式，因此，根据使用场合，除了实现软件方面的设计外，还需要机械结构工程师根据具体使用的场景设计机器人的机械结构，比如在平整地面的运动，在高低不平地面的运动，需要多机械手协调等各种场合。对于不同的应用场景，往往需要各种尺寸不一的零部件，使机器人制造成本增加，工序复杂。因此，如果将机器人模块化设计，根据使用场景的需求，能够自由组装机器人，将会大大提高工作效率，同时也给软件工程师的工作提供了极大的便利。模块化机器人能够增减自身模块数目同时改变自身的形态，以适应各种复杂的环境，并且完成各种操作指令。

要实现机器人模块化安装，驱动件的结构和安装方式是十分重要的，驱动件和杆件之间的连接复杂，会增加机器人安装的难度。将机器人模块化设计，关键在于有合适的驱动件，要求驱动件体积小，重量轻，能够适用于各种手臂，并且和手臂能够方便快速的连接。现有的机器人驱动件由于集成度有限，体积大，同时，现有的机械臂和关节的连接方式，通常会在手臂内部安装管线、驱动电机等，安装复杂，也造成机械手臂杆较粗，增加机器人的重量。

发明内容

本发明提供了一种机器人的机构搭建方法。以驱动件、连接件、执行件、缓冲件以及机架作为基本单元，首先用基本单元构建成机械臂，若干机械臂组合后形成多自由度机械臂，在机械臂上连接执行件和机架后，形成机械手，根据机械人的目标动作，若干机械手组合后形成机器人。

其中机械臂由驱动件和连接件一搭建而成，连接件一可以为具有一定长度的杆件，在杆件的两端分别设置有第三连接结构和第四连接结构。在第三连接结构或第四连接结构中连接有一个驱动件时，形成单自由度臂件；在第三连接结构和第四连接结构中各连接有一个驱动件时，形成二自由度臂件。连接件二包括至少两个相交的平面，优选为两个相互垂直的平面，在两个平面中分别设置有第五连接结构和第六连接结构。在第五连接结构或第六连接结构中连接有一个驱动件时，形成单自由度关节；在第五连接结构或第六连接结构中各连接有一个驱动件时，形成二自由度关节。

机械手由机械臂、执行件和机架组成，机械臂可以为单自由度，也可以是多自由度，当机械臂为单自由度时，也可以是驱动件的连接结构上分别连接有机架和执行件形成。

若干机械手组合后形成机器人，可以是六腿机器人，二手二腿机器人，四腿二手机器人等，根据机器人的目标动作，将构建得到的机械手组合后得到。

具体的，本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种机器人的机构搭建方法，所述机器人通过至少两种基本单元进行搭建，所述基本单元包括驱动件、连接件、执行件和机架；所述驱动件包括第一连接部和第二连接部、驱动第一连接部相对于第二连接部转动的驱动装置，所述第一连接部上设置有第一连接结构，所述第二连接部上设置有第二连接结构；所述连接件包括连接件一、连接件二，所述连接件一上设有第三连接结构和第四连接结构；所述连接件二至少包括第五连接结构和第六连接结构，所述第五连接结构和第六连接结构的所在的连接面不在同一平面上；

该方法包括以下步骤：

步骤一，用所述基本单元搭建机械臂，所述机械臂包括臂件和/或关节；

所述臂件由连接件一和驱动件搭建得到，所述臂件包括单自由度臂件和二自由度臂件，所述单自由度臂件为一个驱动件与连接件一相连，所述二自由度臂件为在所述连接件一的第三连接结构和第四连接结构上分别连接有一个驱动件；