[发明专利]可移动模块化自重构机器人

摘要

一种机器人技术领域的可移动模块化自重构机器人，包括：U型外架、U型内架、电机架、电机、内架连轴件、主被动连接机构、驱动腿机构，主动连接机构包括：连接板、大齿轮、连接销、固定套、小齿轮、电机，连接板固定在U型内架底部，大齿轮通过固定套固定在连接板上，连接销安装在大齿轮沟槽内，通过沟槽实现往复运动，U型外架的一侧外侧与第一被动连接机构连接内侧通过内架连轴件与U型内架连接，另一侧通过第二被动连接机构与U型内架连接，电机架安装固定在此被动连接机构上，U型外架两侧通过与直流电机的固定连接实现与驱动腿的连接，使单个机器人实现前后和转向运动，U型外架底部通过步进电机与第三被动连接机构连接，提供旋转自由度。

主权项

一种可移动模块化自重构机器人，其特征在于所述的可移动模块化自重构机器人包括：一个U型外架，一个U型内架，5个电机，一个电机架，一个内架连轴件，一个主动连接机构，三个被动连接机构，两个驱动腿机构；     所述的主动连接机构包括：连接基板、大齿轮、连接销组件、固定套、小齿轮、第一步进电机；其中连接基板通过螺栓固定在U型内架底部，大齿轮套在连接基板中心处的空心圆柱凸台上，固定套通过螺栓固定在连接基板上，约束了大齿轮沿圆柱凸台轴向的运动，连接销组件一端安装在大齿轮的正弦加速度曲线沟槽内，另一端插入到连接基板的空心圆柱凸台圆柱面上的导向孔内，第一步进电机固定在连接基板上，第一步进电机输出轴带动与大齿轮啮合的小齿轮转动，实现连接销组件按正弦加速度曲线在连接基板的圆柱面的导向孔内往复运动，完成模块之间的连接与断开；    所述的连接销组件包括：连接销、连接架、固定销、套筒、定位螺栓，其中连接销一端通过固定销固定在连接架内，另一端插入到连接基板的空心圆柱凸台圆柱面上的导向孔内，连接架另一端通过定位螺栓与套筒配合，连接销组件通过套筒与大齿轮的沟槽配合，定位螺栓约束了连接销组件中套筒的位置，使套筒仅能在大齿轮的正弦加速度曲线沟槽内移动，进而使得连接销组件仅能在大齿轮端面上平动，进而使得连接销组件仅能在大齿轮带动下沿连接基板的空心圆柱凸台圆柱面上的导向孔往复运动，套筒减小了连接销组件在正弦沟槽内运动时的摩擦，提高传动效率，延长使用寿命；所述的内架连轴件的一侧设置有一个连接盘，连接盘端面设有四个连接通孔，用于和U型内架一侧设置的螺纹孔固定连接，第一被动连接机构是一个阶梯轴，轴环上设有四个通孔，用于和U型外架一侧设置的螺纹孔固定连接，伸出U型外架外侧的结构用于模块之间的对接，第一被动连接机构的另一侧依次穿过U型外架、U型内架插入到内架连轴件连接盘端面沉孔内，提供U型内架相对U型外架的转动自由度，内架连轴件的另一侧端面设有Ｄ型孔，用于与第二步进电机输出轴的Ｄ型轴配合，电机架一侧通过螺钉固定安装第二步进电机，电机架另一侧与第二被动连接机构通过螺栓固定连接，U型内架另一侧的圆孔套在第二被动连接机构的轴颈上，形成了与U型外架的转动自由度，第二被动连接机构轴颈端面设有四个螺纹孔与U型外架通过螺钉固定连接，伸出U型外架外侧的结构用于模块之间的对接；所述的第三被动连接机构固定在U型外架底部的第三步进电机的输出轴上，第三步进电机与U型外架的底部固定连接，第三步进电机带动第三被动连接机构转动为模块化机器人提供旋转自由度，以满足空间构型之间变换的需要；所述的两个驱动腿机构分别由驱动腿和直流减速电机组成，两个直流减速电机分别固定在U型外架左右两侧底部，电机输出轴的Ｄ型轴由U型外架左右两侧分别伸出并分别与驱动腿上的Ｄ型孔固定配合，直流减速电机的输出轴带动驱动腿旋转运动，当两个直流减速电机同向转动时单个模块做前后直线运动，当两个直流减速电机反向转动时，单个模块做转向运动。