[發(fā)明專利]一種自重構(gòu)細(xì)胞機(jī)器人復(fù)合功能細(xì)胞設(shè)計(jì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811135758.0
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109015615A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴野;劉朝旭;張瀚博;劉旺旺;齊云杉
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08;B25J17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明的目的是提供一種自重構(gòu)細(xì)胞機(jī)器人復(fù)合功能細(xì)胞設(shè)計(jì)，自重構(gòu)細(xì)胞機(jī)器人復(fù)合功能細(xì)胞由支撐板、卡塊組件、帶溝槽的錐齒輪、不完全錐齒輪、電機(jī)、十字導(dǎo)軌、連接桿、殼體端蓋、不完全圓柱齒輪、殼體、齒輪軸和齒條組成。其特征在于分為直線驅(qū)動部分和轉(zhuǎn)動驅(qū)動部分。直線驅(qū)動部分由電機(jī)驅(qū)動，將不完全圓柱齒輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成與其嚙合的齒條的直線運(yùn)動，推動卡塊組件向前移動至預(yù)定位置。此時轉(zhuǎn)動驅(qū)動部分的不完全錐齒輪與帶溝槽的錐齒輪嚙合，帶動卡塊組件同步沿著槽溝在徑向往復(fù)運(yùn)動，來實(shí)現(xiàn)模塊間的連接和斷開。在支撐板上開有直線溝槽為卡塊組件提供徑向移動的軌道，并起到支撐錐齒輪的作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自重構(gòu)細(xì)胞機(jī)器人復(fù)合功能細(xì)胞設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

隨著機(jī)器人在航空領(lǐng)域及其他領(lǐng)域多范圍，多層次的大力發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)器人在工作過程中很難滿足工作要求，大多是針對已知結(jié)構(gòu)環(huán)境中的某一特定需求而定制的，在復(fù)雜的工作環(huán)境下難以進(jìn)行工作，存在造價高、功能單一、冗余度低、柔性差等缺點(diǎn)。而空間細(xì)胞機(jī)器人自重構(gòu)模塊可以任意連接重組之后，實(shí)現(xiàn)多種構(gòu)型和功能，相比傳統(tǒng)機(jī)器人具有可重構(gòu)、可自修復(fù)、可擴(kuò)展等優(yōu)勢，對環(huán)境適應(yīng)能力極大增強(qiáng)，同時具有良好的經(jīng)濟(jì)性，可完成相對復(fù)雜的任務(wù)，適用于環(huán)境變化較大、操作任務(wù)復(fù)雜的場合，尤其是在航空航天領(lǐng)域的在軌組裝、表面探測、空間機(jī)械臂、快換接口等方面具有不可替代的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供對自重構(gòu)空間細(xì)胞機(jī)器人復(fù)合功能細(xì)胞的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

基本技術(shù)方案是：自重構(gòu)細(xì)胞機(jī)器人復(fù)合功能細(xì)胞由支撐板、卡塊組件、帶溝槽的錐齒輪、不完全錐齒輪、電機(jī)、十字導(dǎo)軌、連接桿、殼體端蓋、不完全圓柱齒輪、殼體、齒輪軸和齒條組成。連接機(jī)構(gòu)包括直線驅(qū)動部分和轉(zhuǎn)動驅(qū)動部分,由電機(jī)進(jìn)行控制，直線驅(qū)動部分通過齒輪齒條嚙合將不完全圓柱齒輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成齒條的直線移動，齒條和十字導(dǎo)軌的非滑槽面通過螺釘進(jìn)行固連，所以齒條帶動導(dǎo)軌向前做直線移動，導(dǎo)軌推動卡塊組件向前移動。導(dǎo)軌的滑槽同時限制四組卡塊組件沿徑向移動。轉(zhuǎn)動驅(qū)動部分通過錐齒輪轉(zhuǎn)動的同時帶動卡塊組件同步沿著溝槽在徑向往復(fù)運(yùn)動，來實(shí)現(xiàn)模塊間的連接和斷開動作。在連接機(jī)構(gòu)鎖緊時，由于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動帶動了錐齒輪轉(zhuǎn)動，從而卡塊組件可以卡入到另一個單元模塊連接面的卡槽中；當(dāng)鎖緊后，卡塊組件對錐齒輪的作用力與槽溝的切線方向垂直，因此，該機(jī)構(gòu)具有自鎖能力。支撐板上開有直線溝槽為卡塊組件提供徑向移動的軌道，并起到支撐錐齒輪的作用。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本機(jī)構(gòu)能夠根據(jù)環(huán)境和任務(wù)選擇合理的構(gòu)型，控制模塊重構(gòu)到目標(biāo)構(gòu)型

以適應(yīng)環(huán)境和任務(wù)需求，因此特別適用于未知的、不確定的和非結(jié)構(gòu)化的環(huán)境，可面向不可預(yù)知的不確定性空間任務(wù)。

2、當(dāng)本機(jī)構(gòu)構(gòu)成的空間機(jī)器人其中某一模塊發(fā)生故障時，可以通過重構(gòu)

功能利用功能相同的模塊替換失效模塊，從而保證任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行。

3、由于組成機(jī)器人的模塊結(jié)構(gòu)簡單、功能單一，尤其適合批量化生產(chǎn)，可

以大大降低單個模塊的制造成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

附圖1：自重構(gòu)機(jī)器人細(xì)胞模塊機(jī)構(gòu)簡圖；

附圖2：自重構(gòu)機(jī)器人細(xì)胞模塊連接卡塊機(jī)構(gòu)示意圖；

附圖3：自重構(gòu)機(jī)器人細(xì)胞模塊驅(qū)動卡塊機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1連接機(jī)構(gòu)，2轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，3連接機(jī)構(gòu)，4支撐板，5卡塊組件，6帶溝槽的錐齒輪，7不完全錐齒輪，8電機(jī)，9十字導(dǎo)軌，10連接桿，11殼體端蓋，12螺釘，13不完全圓柱齒輪，14殼體，15齒輪軸，16齒條。

具體實(shí)施方式