[發(fā)明專利]一種可重構(gòu)移動(dòng)機(jī)器人對(duì)接裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810241106.9
• 申請(qǐng)日: 2018-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN108326822A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周樂來;李健華;李貽斌;劉大宇;宋召鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): B25J5/00
• 分類號(hào): B25J5/00;B25J17/00;B25J19/00
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 陳桂玲

一種可重構(gòu)移動(dòng)機(jī)器人對(duì)接裝置，包括主對(duì)接機(jī)構(gòu)、副對(duì)接機(jī)構(gòu)、履帶車和對(duì)接爪，主對(duì)接機(jī)構(gòu)安裝于履帶車的前端，副對(duì)接機(jī)構(gòu)安裝于履帶車的尾部；對(duì)接爪與主對(duì)接機(jī)構(gòu)剛性連接；主對(duì)接機(jī)構(gòu)包括依次連接的第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)；副對(duì)接機(jī)構(gòu)包括對(duì)接電機(jī)和對(duì)接頭，對(duì)接頭包括對(duì)接頭殼體、對(duì)接旋轉(zhuǎn)輸出軸和卡鎖件。第三關(guān)節(jié)和對(duì)接爪相對(duì)于第二關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，第二關(guān)節(jié)相對(duì)第一關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)接電機(jī)控制對(duì)接旋轉(zhuǎn)輸出軸的旋轉(zhuǎn)，使卡鎖件完成旋轉(zhuǎn)卡鎖動(dòng)作。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，保證了低質(zhì)量和低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高了對(duì)接的精度和效率，運(yùn)動(dòng)性能較好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，具有較高的定位精度，可靠性較高，可用于搭建對(duì)接精度高、低負(fù)載的自重構(gòu)平臺(tái)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可重構(gòu)移動(dòng)機(jī)器人對(duì)接裝置，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大發(fā)展，在不同的應(yīng)用環(huán)境中對(duì)機(jī)器人的要求也不斷提高。可重構(gòu)移動(dòng)機(jī)器人由多個(gè)獨(dú)立單元組成，其設(shè)計(jì)要求是質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、功耗小、適應(yīng)性強(qiáng)。可重構(gòu)移動(dòng)機(jī)器人的對(duì)接方式主要有：機(jī)械式、電磁式、形狀記憶合金與機(jī)械結(jié)合、機(jī)械與電磁結(jié)合等。

目前，已有的移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)多采用自重構(gòu)形式來提高對(duì)地形的適應(yīng)能力。比如賓夕法尼亞大學(xué)的CKBot、MIT的M-Blocks、日本AIST的MTRAN、哈工大的UBot等。但是現(xiàn)有的可重構(gòu)移動(dòng)機(jī)器人對(duì)接裝置還存在一些問題：由于缺少懸掛裝置，不能消除行走中的震動(dòng)沖擊，因此移動(dòng)速度較慢；另外，獨(dú)立單元設(shè)計(jì)的自由度較少，需要較高的對(duì)接精度，使得難度提高；對(duì)接機(jī)構(gòu)的形式單一，通用性較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可重構(gòu)移動(dòng)機(jī)器人的對(duì)接裝置，通過卡鎖機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自主對(duì)接、分離，既可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以通過對(duì)接機(jī)構(gòu)形成一個(gè)多車體的機(jī)器人群，來適應(yīng)較為復(fù)雜的地形的需求，提高整體的可靠性。

本發(fā)明的可重構(gòu)移動(dòng)機(jī)器人對(duì)接裝置，采用如下技術(shù)方案：

該對(duì)接裝置，包括主對(duì)接機(jī)構(gòu)、副對(duì)接機(jī)構(gòu)、履帶車和對(duì)接爪，主對(duì)接機(jī)構(gòu)安裝于履帶車的前端，副對(duì)接機(jī)構(gòu)安裝于履帶車的尾部；對(duì)接爪與主對(duì)接機(jī)構(gòu)剛性連接；

所述主對(duì)接機(jī)構(gòu)，包括依次連接的第一關(guān)節(jié)、第二關(guān)節(jié)和第三關(guān)節(jié)；第一關(guān)節(jié)包括第一關(guān)節(jié)電機(jī)和第一連接臂，第一連接臂與第一關(guān)節(jié)電機(jī)主軸連接；第二關(guān)節(jié)包括第二關(guān)節(jié)電機(jī)和第二連接臂，第二連接臂與第二關(guān)節(jié)電機(jī)主軸連接，第二關(guān)節(jié)電機(jī)與第一連接臂剛性連接；第三關(guān)節(jié)包括第三關(guān)節(jié)電機(jī)和第三連接臂，第三連接臂與第三關(guān)節(jié)電機(jī)主軸連接，第三關(guān)節(jié)電機(jī)與第二連接臂剛性連接；第三連接臂與對(duì)接爪剛性連接；

所述副對(duì)接機(jī)構(gòu)，包括對(duì)接電機(jī)和對(duì)接頭，對(duì)接頭包括對(duì)接頭殼體、對(duì)接旋轉(zhuǎn)輸出軸和卡鎖件，對(duì)接頭殼體連接在對(duì)接電機(jī)殼體上，對(duì)接旋轉(zhuǎn)輸出軸與對(duì)接電機(jī)主軸連接，卡鎖件嵌套在對(duì)接旋轉(zhuǎn)輸出軸上。

所述第一關(guān)節(jié)電機(jī)的定子內(nèi)置有霍爾傳感器，第一關(guān)節(jié)電機(jī)的殼體上安裝有第一編碼器，第一編碼器的磁頭連接軸嵌套在第一關(guān)節(jié)電機(jī)的主軸內(nèi)孔中，磁頭連接軸上安裝有第一編碼器磁頭。

所述第二關(guān)節(jié)電機(jī)的定子內(nèi)置有霍爾傳感器，第二關(guān)節(jié)電機(jī)的殼體上安裝有第二編碼器，第二編碼器的磁頭連接軸嵌套在第二關(guān)節(jié)電機(jī)的主軸內(nèi)孔中，磁頭連接軸上安裝有第二編碼器磁頭。

所述第三關(guān)節(jié)電機(jī)的定子內(nèi)置有霍爾傳感器，第三關(guān)節(jié)電機(jī)的殼體上安裝有第三編碼器，第三編碼器的磁頭連接軸嵌套在第三關(guān)節(jié)電機(jī)的主軸內(nèi)孔中，磁頭連接軸上安裝有第三編碼器磁頭。

所述對(duì)接電機(jī)的定子內(nèi)置有霍爾傳感器，對(duì)接電機(jī)殼體上安裝有第四編碼器，第四編碼器的磁頭連接軸嵌套在對(duì)接電機(jī)主軸的內(nèi)孔中，磁頭連接軸上安裝有第四編碼器磁頭。