[發明專利]一種可全向運動的模塊化自重構機器人的單元模塊結構

有效

• 申請號: 201310178995.6
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103264389A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 宋光明;王衛國;喬貴方;李臻;張軍;宋愛國
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J5/00
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王劍

1.一種可全向運動的模塊化自重構機器人的單元模塊，其主要包括機身、俯仰關節、對接裝置和運動輪裝置，其中：

機身整體為六面體形狀，分為上下兩半部分，上半部分包含上外殼和主電路板，下半部分包含下外殼、三個驅動電機和六個L形安裝固定架，所述上、下外殼通過安裝孔固定連接構成單元模塊機身；

俯仰關節包括左舵機固定框、右舵機固定框、舵機、舵盤、軸承和副電路板，所述舵機通過左、右舵機固定框固定，構成U形舵機關節，電路板固定在U形舵機關節上，所述U形舵機關節通過舵盤和軸承與機身外殼實現固定連接；

對接裝置包含主動對接機構和被動對接機構，主動對接機構包括齒輪旋轉鉤、安裝板和步進電機，四個齒輪旋轉鉤和步進電機固定在安裝板上，齒輪旋轉鉤相互嚙合且利用步進電機驅動，構成主動對接機構，被動對接機構為帶槽板，固定在機身外殼其他五個對接面上，模塊間對接時，主動對接機構與不同被動對接機構連接可組合成不同的聯體形狀；

運動輪裝置包括三個獨立同構的全向運動輪機構，每個全向輪運動機構包含全向輪、旋轉齒輪和旋轉軸，全向輪和旋轉齒輪固定連接，旋轉軸穿過全向輪和旋轉齒輪的中心安裝孔并與之固定，旋轉軸兩端與機身外殼固定連接，旋轉齒輪和機身電機齒輪嚙合，所述三個全向運動輪機構呈正三角形分布。

2.如權利要求1所述的可全向運動的模塊化自重構機器人的單元模塊，其中，所述主動對接機構的安裝板的一個側面有三個突起圓柱形的安裝軸和一個通孔，四者分布于邊長為6mm正方形的四角，步進電機與安裝板固定且輸出軸穿過通孔，齒輪旋轉鉤分別與安裝板上的三個安裝軸以及步進電機輸出軸固定連接，且齒輪旋轉鉤根部的齒輪相互嚙合。

3.通過步進電機可以實現驅動齒輪旋轉鉤繞安裝軸轉動，步進電機的反正轉可以控制齒輪旋轉鉤之間的張合，實現與被動對接面的連接或分離。

4.如權利要求1或2所述的可全向運動的模塊化自重構機器人的單元模塊，其中，所述被動對接機構為帶有導槽夾層的帶槽板，導槽的形狀與主動對接面的四個齒輪旋轉鉤旋轉的路徑相匹配，主動被動對接機構接觸后，齒輪旋轉鉤沿著被動對接面的導槽閉合。