CN109227598A - 可重构模块化机器人连接机构及连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可重构模块化机器人连接机构及连接方法，包括主动模块、被动模块，所述被动模块套在主动模块上，主动模块内设置有转盘，主动模块上设置有驱动转盘转动的电机，主动模块周侧圆周均布至少两个径向通孔A，被动模块周侧圆周均布至少两个径向通孔B，径向通孔B与其对应的径向通孔A同轴心，径向通孔A内设置有销轴，转盘上设置有凸部，销轴与凸部一一对应设置，销轴内端抵靠凸部，销轴上套设弹簧，弹簧一端抵靠销轴内端定一端抵靠主动模块，本机构可移植性好、性能可靠、便于安装和拆卸。
Description
技术领域
本发明涉及一种可重构模块化机器人连接机构及连接方法。
背景技术
随着科技的进步，传统机器人由于功能单一，完全满足不了现代社会发展需求，在这种背景下，越来越研究者们对可重构模块化机器人进行研究，由于模块化机器人是由若干个相同单元组成，模块与模块之间的连接机构直接决定了其性能的稳定性，因此设计一种不受环境等其他因素的影响，具有较高的刚度，性能可靠，应用广泛的机械式连接机构尤为必要。
发明内容
本发明提出一种可重构模块化机器人连接机构及连接方法。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种可重构模块化机器人连接机构，包括主动模块、被动模块，所述被动模块套在主动模块上，主动模块内设置有转盘，主动模块上设置有驱动转盘转动的电机，主动模块周侧圆周均布至少两个径向通孔A，被动模块周侧圆周均布至少两个径向通孔B，径向通孔B与其对应的径向通孔A同轴心，径向通孔A内设置有销轴，转盘上设置有凸部，销轴与凸部一一对应设置，销轴内端抵靠凸部，销轴上套设弹簧，弹簧一端抵靠销轴内端定一端抵靠主动模块。
进一步的，所述主动模块中部设置放置槽，主动模块上中部竖直设置有电机，放置槽内中部设置有转盘，转盘中部与电机的输出轴连接传动，放置槽外周圆周均布至少两个径向通孔A，径向通孔A内穿设有轴销，径向通孔A内侧外端台阶部，轴销上套设弹簧，弹簧位于径向通孔A内，其一端抵靠轴销内端，另一端抵靠台阶部，被动模块中部设置有容纳主动模块下部的容置槽，容置槽外周圆周均布至少两个径向通孔B，主动模块、被动模块安装后，径向通孔A与其对应的径向通孔B同轴心，转盘外周设置有与销轴对应配合的凸部。
进一步的，主动模块上部外周设置外凸缘，外凸缘外周圆周均布至少两个定位通孔，定位通孔内设置有磁铁A，被动模块上侧面外周圆周均布至少两个定位槽孔，定位槽孔内设置有与磁铁A磁性吸合的磁铁B。
进一步的，径向通孔A与径向通孔B一一对应设置，轴销与凸部一一对应设置，每个径向通孔A上方设置一个定位通孔，每个径向通孔B上方设置一个定位槽孔。
进一步的，径向通孔A设置四个。
进一步的，所述轴销内端设置有销帽，凸部与销冒的接触面为外拱的弧形面，凸部与轴销一一对应设置，凸部的弧形面始终与其对应的轴销的销帽接触。
进一步的，放置槽内周侧设置对称设置两个对凸部进行限位的挡块。
进一步的，挡块为半圆柱形挡块。
进一步的，磁铁A与定位通孔过盈配合，磁铁B与定位槽孔过盈配合。
一种可重构模块化机器人连接机构的连接方法：
连接：电机正转驱动转盘转动，转盘上的凸部旋转挤压轴销，轴销沿径向向外移动，轴销外端穿过径向通孔A***径向通孔B实现主、被动模块的连接，连接后凸部与挡块接触，使得转盘停止转动；
断开：电机反转驱动转盘转动，轴销在弹簧的弹力作用下，轴销沿径向向内移动，外端由径向通孔B缩回径向通孔A内，实现主、被动模块的分离，连接后凸部与挡块接触，使得转盘停止转动。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单、设计合理、可移植性好、性能可靠、便于安装和拆卸，可以广泛应用于多种可重构模块化机器人。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1是本连接机构的结构示意图；
图2是主、被动模块连接状态示意图；
图3是主、被动模块断开状态示意图。
图中：1-主动模块；2-被动模块；3-电机；4-转盘；5-凸部；6放置槽-；7-挡块；8-定位通孔；9-径向通孔A；10-轴销；11-销帽；12-弹簧；13-容置槽；14-外凸缘；15-定位槽孔；16-径向通孔B；17-台阶部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-3所示，一种可重构模块化机器人连接机构，包括主动模块、被动模块，所述被动模块套在主动模块上，主动模块内设置有转盘，主动模块上设置有驱动转盘转动的电机，主动模块周侧圆周均布至少两个径向通孔A，被动模块周侧圆周均布至少两个径向通孔B，径向通孔B与其对应的径向通孔A同轴心，径向通孔A内设置有销轴，转盘上设置有凸部，销轴与凸部一一对应设置，销轴内端抵靠凸部，销轴上套设弹簧，弹簧一端抵靠销轴内端定一端抵靠主动模块。
在本实施例中，所述主动模块中部设置放置槽，主动模块上中部竖直设置有电机，放置槽内中部设置有转盘，转盘中部与电机的输出轴连接传动，放置槽外周圆周均布至少两个径向通孔A，径向通孔A内穿设有轴销，径向通孔A内侧外端台阶部，轴销上套设弹簧，弹簧位于径向通孔A内，其一端抵靠轴销内端，另一端抵靠台阶部，被动模块中部设置有容纳主动模块下部的容置槽，容置槽外周圆周均布至少两个径向通孔B，主动模块、被动模块安装后，径向通孔A与其对应的径向通孔B同轴心，转盘外周设置有与销轴对应配合的凸部。
在本实施例中，主动模块上部外周设置外凸缘，外凸缘外周圆周均布至少两个定位通孔，定位通孔内设置有磁铁A，被动模块上侧面外周圆周均布至少两个定位槽孔，定位槽孔内设置有与磁铁A磁性吸合的磁铁B。
在本实施例中，径向通孔A与径向通孔B一一对应设置，轴销与凸部一一对应设置，每个径向通孔A上方设置一个定位通孔，每个径向通孔B上方设置一个定位槽孔。
在本实施例中，径向通孔A设置四个。
在本实施例中，所述轴销内端设置有销帽，凸部与销冒的接触面为外拱的弧形面，凸部与轴销一一对应设置，凸部的弧形面始终与其对应的轴销的销帽接触。
在本实施例中，放置槽内周侧设置对称设置两个对凸部进行限位的挡块。
在本实施例中，挡块为半圆柱形挡块。
在本实施例中，磁铁A与定位通孔过盈配合，磁铁B与定位槽孔过盈配合。
一种可重构模块化机器人连接机构的连接方法：
连接：电机正转驱动转盘转动，转盘上的凸部旋转挤压轴销，轴销沿径向向外移动，轴销外端穿过径向通孔A***径向通孔B实现主、被动模块的连接，连接后凸部与挡块接触，使得转盘停止转动；
断开：电机反转驱动转盘转动，轴销在弹簧的弹力作用下，轴销沿径向向内移动，外端由径向通孔B缩回径向通孔A内，实现主、被动模块的分离，连接后凸部与挡块接触，使得转盘停止转动。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可重构模块化机器人连接机构，其特征在于：包括主动模块、被动模块，所述被动模块套在主动模块上，主动模块内设置有转盘，主动模块上设置有驱动转盘转动的电机，主动模块周侧圆周均布至少两个径向通孔A，被动模块周侧圆周均布至少两个径向通孔B，径向通孔B与其对应的径向通孔A同轴心，径向通孔A内设置有销轴，转盘上设置有凸部，销轴与凸部一一对应设置，销轴内端抵靠凸部，销轴上套设弹簧，弹簧一端抵靠销轴内端定一端抵靠主动模块。
2.根据权利要求1所述的可重构模块化机器人连接机构，其特征在于：所述主动模块中部设置放置槽，主动模块上中部竖直设置有电机，放置槽内中部设置有转盘，转盘中部与电机的输出轴连接传动，放置槽外周圆周均布至少两个径向通孔A，径向通孔A内穿设有轴销，径向通孔A内侧外端台阶部，轴销上套设弹簧，弹簧位于径向通孔A内，其一端抵靠轴销内端，另一端抵靠台阶部，被动模块中部设置有容纳主动模块下部的容置槽，容置槽外周圆周均布至少两个径向通孔B，主动模块、被动模块安装后，径向通孔A与其对应的径向通孔B同轴心，转盘外周设置有与销轴对应配合的凸部。
3.根据权利要求1所述的可重构模块化机器人连接机构，其特征在于：主动模块上部外周设置外凸缘，外凸缘外周圆周均布至少两个定位通孔，定位通孔内设置有磁铁A，被动模块上侧面外周圆周均布至少两个定位槽孔，定位槽孔内设置有与磁铁A磁性吸合的磁铁B。
4.根据权利要求3所述的可重构模块化机器人连接机构，其特征在于：径向通孔A与径向通孔B一一对应设置，轴销与凸部一一对应设置，每个径向通孔A上方设置一个定位通孔，每个径向通孔B上方设置一个定位槽孔。
5.根据权利要求3所述的可重构模块化机器人连接机构，其特征在于：径向通孔A设置四个。
6.根据权利要求5所述的可重构模块化机器人连接机构，其特征在于：所述轴销内端设置有销帽，凸部与销冒的接触面为外拱的弧形面，凸部与轴销一一对应设置，凸部的弧形面始终与其对应的轴销的销帽接触。
7.根据权利要求1所述的可重构模块化机器人连接机构，其特征在于：放置槽内周侧设置对称设置两个对凸部进行限位的挡块。
8.根据权利要求7所述的可重构模块化机器人连接机构，其特征在于：挡块为半圆柱形挡块。
9.根据权利要求2所述的可重构模块化机器人连接机构，其特征在于：磁铁A与定位通孔过盈配合，磁铁B与定位槽孔过盈配合。
10.一种可重构模块化机器人连接机构的连接方法，采用如权利要求5所述的可重构模块化机器人连接机构，其特征在于：
连接：电机正转驱动转盘转动，转盘上的凸部旋转挤压轴销，轴销沿径向向外移动，轴销外端穿过径向通孔A***径向通孔B实现主、被动模块的连接，连接后凸部与挡块接触，使得转盘停止转动；
断开：电机反转驱动转盘转动，轴销在弹簧的弹力作用下，轴销沿径向向内移动，外端由径向通孔B缩回径向通孔A内，实现主、被动模块的分离，连接后凸部与挡块接触，使得转盘停止转动。
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