[發明專利]一種適用于重構模塊化機器人的輪式模塊組件

在審

• 申請號: 202210406424.2
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114714323A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 唐超權;吳昊;舒鑫;孫露露;盧精文;周公博;湯洪偉
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J9/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐爾東

本發明公開了一種適用于重構模塊化機器人的輪式模塊組件，包括外部嵌套有柔性外皮的殼體，殼體的兩端分別設有輔助連接裝置，基于模塊化的思想，輪式模塊的兩端設計了兩種不同的封閉方式，當作為中間模塊時，以輔助連接裝置作為封閉結構可以方便與相關模塊進行連接配合；當作為端部模塊式，以半球體足式端蓋使輪式模塊組件充當機器人足部便于與外部接觸。本發明的結構緊湊，提高了模塊化機器人運動效率和功能轉換，減少模塊化機器人運動中的能量損耗和運動控制復雜度。

技術領域

本發明涉及適用于重構模塊化機器人的輪式模塊組件領域，具體涉及一種適用于重構模塊化機器人的輪式模塊組件。

背景技術

現有的模塊化機器人限于其構型的固定和并需考慮裝配的兼容性，大都由單一或幾個結構組裝而成，并需要依賴全部連接模塊進行協同運動，運動控制較為復雜，且運動效率較低，能量損耗較大。

發明內容

針對上述存在的技術不足，本發明的目的是提供一種適用于重構模塊化機器人的輪式模塊組件，其加載的兩個或兩個以上輪式模塊的運動能夠代替機器人整體各個模塊的協同運動，提供更高效的滾動運動，減少能量損耗。另外，多個輪式模塊能夠加裝在足式模塊化機器人足端，充當與地面接觸的足點。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種適用于重構模塊化機器人的輪式模塊組件，包括殼體，所述殼體呈筒狀并且其兩端分別連接有輔助連接裝置；

所述殼體的外壁上嵌套固定有柔性外皮并能夠帶動柔性外皮轉動；所述殼體靠近被動連接裝置的一端設有能夠轉動的第一內板，所述第一內板上固定有驅動電機；

所述驅動電機通過齒輪傳動系統帶動殼體和柔性外皮轉動；

所述殼體的另一端設有能夠轉動的第二內板，所述第二內板與第一內板通過螺栓固定連接；

所述齒輪傳動系統上的各個傳動齒輪分別轉動連接在第一內板或第二內板上；

所述第一內板、第二內板上均設有螺紋孔凸臺，所述螺紋孔凸臺用于螺栓的連接；

所述輔助連接裝置包括能夠與殼體端部內緣螺紋連接的基板，所述基板的另一側設有環形凹槽，所述環形凹槽與螺套的端部外緣卡鉗適配；

所述螺套遠離基板的一端螺紋固定有連接凸臺，所述連接凸臺遠離基板的另一端外壁上設有與殼體端部內緣適配的外螺紋；

所述基板靠近螺套的一側固定有壓板，所述壓板將螺套壓緊固定在基板上。

優選地，所述柔性外皮的外表面設有波浪狀胎紋，所述殼體外壁設有梯形凹槽，所述柔性外皮內壁設有與梯形凹槽契合的梯形凸臺，所述殼體的兩端開有若干外緣槽口，所述柔性外皮的兩端設有與外緣槽口契合的凸點。

優選地，所述第一內板的外緣還設有環槽，所述環槽內設有若干均布的球槽，所述球槽內設有鋼球，鋼球與梯形凹槽底部的斜面接觸，用于充當軸承作用減少摩擦。

優選地，所述第二內板的外緣還設有環槽，所述環槽內設有若干均布的球槽，所述球槽內設有鋼球，鋼球與梯形凹槽底部的斜面接觸，用于充當軸承作用減少摩擦。

優選地，所述基板的內壁上設有若干內凸耳，所述壓板的內壁上設有若干與內凸耳相貼合適配的外凸耳，相互貼合的兩個內凸耳、外凸耳之間通過螺釘固定連接，所述基板的內凸耳還設有若干連接銷，所述連接凸臺上設有若干與連接銷適配的銷孔。

優選地，所述驅動電機選用扁平式無刷電機或小直徑有刷電機。

優選地，所述第一內板與第二內板上均設有用于減重和均布重量的若干有凹槽。

優選地，當輪式模塊安裝于足式或類足式模塊化機器人足端，充當機器人足端的旋轉關節和接觸點時，殼體一端替換裝配半球體足式端蓋。