CN115122306B - 旋转对称式的可重构机器人平台及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及其中一种旋转对称式的可重构机器人平台及重构方法，其中旋转对称式的可重构机器人平台的包括：设置有全向驱动组件的机架；设置在所述机架上的识别组件；设置在机架外周的对接组件，所述对接组件包括沿机架的周向旋转对称的多个对接部，每个所述对接部包括主动件及被动件，所述主动件能够与外界可重构机器人平台的被动件可脱离连接。本发明中，能根据使用场景需求，在重构方法的配合下，自由重构机器人平台的数量，灵活性强，适应性强；电磁铁和磁性件配合的对接部，使对接组件的对接结构简单，对接难度低，通过通断电便能够实现快速灵活的自动化对接与分离，无需外力辅助；凹部和凸部的配合对接时接触面积大，鲁棒性强，协同能力强。

Description

旋转对称式的可重构机器人平台及其方法

技术领域

本发明涉及机械人技术领域，尤其涉及旋转对称式的可重构机器人平台及其方法。

背景技术

随着机器人智能化程度的快速提高，其应用领域已经从机械加工、汽车零部件制造和流水线生产等工业场景中跳脱出来，逐步向商业以及民用领域发展。而机器人所完成任务的复杂度一般和自身结构的复杂度成正比。对于一些特定的任务，单个机器人并不是最好的解决方案。但多机器人***在实际应用中也存在一些问题。在外界存在干扰的情况下，多机器人的队形结构非常容易发生变化，可靠性较低。同时处于编队之中的各个机器人仅由虚拟的信号相互连接，而在实际环境中难以交互作用，这在一定程度上限制了多机器人***的应用潜力。通过给机器人之间添加物理连接可以有效解决队形的波动问题。这种物理连接必须是可以即时建立和取消的，从而保证各个机器人运动的灵活性。可重构机器人即是这样一种能够根据实际任务需要灵活改变构型的多机器人***。模块化设计的可重构机器人对环境的适应性更强，鲁棒性更好。

然而当前的可重构机器人平台还存在以下问题：(1)、单个机器人平台的独立运动能力较差，甚至无法自主运动；(2)、连接机构复杂，容易损坏，且对接难度大；(3)、对接自动化程度较低，必须通过外力进行辅助对接；(4)、对接方式和对接方向受限，无法组成特定构型；(5)、协同运动能力差，多驱动解算复杂。

发明内容

本发明提供一种旋转对称式的可重构机器人平台及其方法，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明的技术方案的其中一种旋转对称式的可重构机器人平台，包括：设置有全向驱动组件的机架；设置在所述机架上的识别组件；设置在机架外周的对接组件，所述对接组件包括沿机架的周向旋转对称的多个对接部，每个所述对接部包括主动件及被动件，其中，所述主动件能够与外界可重构机器人平台的被动件可脱离连接。

进一步，所述对接组件包括连接在机架外周的正多边形的对接框，每个所述对接部包括设置在对接框每一边外侧的凸部和凹部，所述凸部与所述凹部的形状相适配；所述主动件包括设置在凸部上的电磁铁或导磁件，所述被动件包括设置在凹部上的导磁件或电磁铁。

进一步，所述凸部的外侧敞口设置有电磁铁安装槽，所述电磁铁安装槽的底部设置有连通至对接框内壁的锁定孔，所述电磁铁设置在电磁铁安装槽内并通过穿过锁定孔的螺栓与对接框连接。

进一步，所述凸部和凹部的两侧均设置有导向斜面，所述凸部的导向斜面与凹部的导向斜面相互导向配合。

进一步，所述导磁件包括连接在凹部外侧的导磁板；所述导向斜面在凹部的两侧分别设有容纳导磁板两边缘的卡槽。

进一步，所述凸部在电磁铁安装槽的一侧设置有开关安装槽，所述开关安装槽朝向对接框的顶部或底部敞口；所述开关安装槽内设置有开关座，所述开关座上设置有开关固定孔；所述对接框上设置有连通开关安装槽、开关固定孔和电磁铁安装槽的走线孔；所述凸块的顶部还设有限位开关安装座，所述限位开关安装座通过滑动结构可沿机架的径向与凸部的顶部滑动连接；所述滑动结构包括设置在所述凸部顶部的安装耳、沿机架径向设置在安装耳上的第一滑槽和沿机架径向设置在限位开关安装座上的第二滑槽，所述第一滑槽通过锁紧螺栓与第二滑槽滑动配合；所述限位开关安装座上设置有限位开关固定孔。

进一步，所述机架包括：底盘，所述全向驱动组件设置在底盘的底部四周并位于所述对接框内，所述对接框通过连接支架与底盘连接；承载板，所述承载板通过连接柱设置在底盘的上方，所述承载板远离底盘的一面距离底盘顶部的距离大于对接框远离底盘的一面距离底盘顶部的距离，所述识别组件设置在所述承载板的顶部；顶板；所述顶板通过连接柱与承载板连接并设置在承载板及识别组件的上方；所述全向驱动组件包括：多个电机，多个所述电机分别通过电机支架沿底盘的周向旋转对称连接在底盘的底部；多个全向轮，每个所述全向轮均通过联轴器连接在每个电机的输出轴上；其中，所述底盘在每个全向轮的上方分别通过挡泥板支座连接有挡泥板。

进一步，所述识别组件包括摄像头，所述摄像头通过固定支座连接在承载板的顶部；所述承载板的顶部在摄像头的后方还设置有控制组件及信号传输组件，所述控制组件分别与摄像头、电机、电磁铁及信号传输组件电性连接。

其中的一种可重构机器人平台，由至少两个的所述的机器人组成。

其中的一种机器人平台的重构方法，用于所述的可重构机器人平台，其中，所述可重构机器人平台包含至少一个主动对接机器人和至少一个被动机器人，所述方法包括以下步骤：

A1、通过主动对接机器人的摄像头采集被动机器人上的二维码信息，该二维码信息设置于被动机器人上的非安装摄像头的方向的表面；

A2、通过主动对接机器人的控制组件编号被动机器人的每一个二维码，控制组件根据编号分配主动对接机器人与被动机器人的对接方向，并通过主动对接机器人的信号传输组件与其余主动对接机器人的控制组件进行二维码编号及对接方向的信息共享；

A3、通过主动对接机器人的全向驱动组件驱动主动对接机器人进行避障探索，并通过主动对接机器人的摄像头识别被动机器人上的非安装摄像头的方向表面的二维码信息，以确定被动机器人对接方向的对接部表面的二维码的相对位姿信息；

A4、根据被动机器人对接方向的对接部表面二维码的相对位姿信息，并通过主动对接机器人的控制组件控制全向驱动组件工作，使主动对接机器人避障移动并与被动机器人对接；

A5、对接完成，组成可重构机器人平台。

其中的另一种机器人平台的重构方法，用于所述的可重构机器人平台，其中，所述可重构机器人平台包含至少一个主动对接机器人和至少一个被动机器人，所述方法包括以下步骤：

B1、通过主动对接机器人的摄像头采集被动机器人上的二维码信息，该二维码信息设置于被动机器人上的非安装摄像头的方向的表面；

B2、通过主动对接机器人的信号传输组件与其余主动对接机器人的控制组件进行二维码位姿信息共享；

B3、通过主动对接机器人的控制组件编号被动机器人的每一个二维码，控制组件根据编号分配主动对接机器人与被动机器人的对接方向，并通过主动对接机器人的信号传输组件与其余主动对接机器人的控制组件进行二维码编号及对接方向的信息共享；

B4、通过主动对接机器人的全向驱动组件驱动主动对接机器人进行避障探索，并通过主动对接机器人的摄像头识别被动机器人上的非安装摄像头的方向表面的二维码信息，以确定被动机器人对接方向的对接部表面的二维码的相对位姿信息；

B5、根据被动机器人对接方向的对接部表面二维码的相对位姿信息，并通过主动对接机器人的控制组件控制全向驱动组件工作，使主动对接机器人避障移动并与被动机器人对接；

B6、对接完成，组成可重构机器人平台。

本发明的有益效果为：

1、本发明的机器人，通过设置的全向驱动组件，实现单个机器人灵活自主地以任何方向在平面上运动；

2、本发明的机器人，能根据使用场景需求，在重构方法的配合下，自由重构机器人平台的数量，通过对接部实现机器人平台能够多个面多种连接方式进行耦合，灵活性强，适应性强；

3、本发明的机器人，电磁铁和磁性件磁吸配合形成的对接部，使对接组件的对接结构简单，对接难度低，通过通断电便能够实现快速灵活的自动化对接与分离，无需外力辅助；

4、凹部和凸部的配合而形成的五折面状的S型的对接部，对接时接触面积大，鲁棒性强，协同能力强。

附图说明

图1是本发明实施例的立体示意图。

图2是本发明实施例的俯视示意图。

图3是本发明实施例的对接组件的立体示意图。

图4是本发明实施例隐去对接组件的立体示意图。

图5是本发明实施例的分解示意图。

图6是两台本发明实施例的机器人的对接状态图。

图7是四台本发明实施例的机器人平台呈矩形状的对接状态图。

图8是四台本发明实施例的机器人平台呈直线状的对接状态图。

图9是多台本发明实施例的机器人平台呈十字状的对接状态图。

图10是本发明实施例中其中一种旋转对称式可重构机器人平台重构方法的流程图。

图11是本发明实施例中其中另一种旋转对称式可重构机器人平台重构方法的流程图。

上述图中，100、机架；110、底盘；111、安装孔；112、过线孔；113、固定孔；120、承载板；130、顶板；140、连接柱；150、挡泥板；151、挡泥板支座；160、线路支座；200、全向驱动组件；210、电机；220、电机支架；230、联轴器；240、全向轮；300、对接组件；310、对接框；311、凸部；312、电磁铁安装槽；313、锁定孔；314、开关安装槽；315、安装耳；316、第一滑槽；317、凹部；318、卡槽；319、走线孔；320、连接支架；330、电磁铁；340、导磁板；350、开关座；351、开关固定孔；360、限位开关安装座；361、第二滑槽；362、限位开关固定孔；370、垫块；371、通孔；400、控制组件；500、识别组件；510、摄像头；520、固定支座；600、信号传输组件。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右、顶、底等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。

参照图1，在一些实施例中，根据本发明技术方案括其中的一种旋转对称式的可重构机器人平台，包括：设置有全向驱动组件200的机架100；设置在所述机架100上的识别组件500；设置在机架100外周的对接组件300，所述对接组件300包括沿机架100的周向旋转对称的多个对接部，每个所述对接部包括主动件及被动件，其中，所述主动件能够与外界可重构机器人平台的被动件可脱离连接。本发明的旋转对称式的可重构机器人平台，通过设置的全向驱动组件200，实现单个旋转对称式的可重构机器人平台灵活自主地以任何方向在平面上运动；本发明的旋转对称式的可重构机器人平台，能根据使用场景需求，在重构方法的配合下，自由重构机器人平台的数量，通过对接部实现机器人平台能够多个面多种连接方式进行耦合，灵活性强；设置在机架100上的识别组件500能够使旋转对称式的可重构机器人平台识别相邻的旋转对称式的可重构机器人平台而的位姿信息，以便调整位置及对接。

参照图2和图3，为提高相邻旋转对称式的可重构机器人平台的对接精准度，以实现多个旋转对称式的可重构机器人平台在对接后能够高精准度地同向位移，进一步，所述对接组件300包括连接在机架100外周的正多边形的对接框310，每个所述对接部包括设置在对接框310每一边外侧的凸部311和凹部317，所述凸部311与所述凹部317的形状相适配；所述主动件包括设置在凸部311上的电磁铁330或导磁件，所述被动件包括设置在凹部317上的导磁件或电磁铁330。本发明的旋转对称式的可重构机器人平台，电磁铁330和磁性件磁吸配合形成的对接部，使对接组件300的对接结构简单，对接难度低，通过通断电便能够实现快速灵活的自动化对接与分离，无需外力辅助，且凹部317和凸部311的配合，能实现电磁铁330和导磁件的快速对准，使旋转对称式的可重构机器人平台各方向的磁吸连接强度均匀。

参照图3和图5，所述凸部311的外侧敞口设置有电磁铁安装槽312，凸部311的空间有利于设置体积更大的电磁铁330，从而增强磁吸强度，所述电磁铁安装槽312的底部设置有连通至对接框310内壁的锁定孔313，所述电磁铁330设置在电磁铁安装槽312内并通过穿过锁定孔313的螺栓与对接框310连接，电磁铁330通过螺栓配合锁定孔313而紧固在电磁铁安装槽312内，能避免旋转对称式的可重构机器人平台在移动过程中发生碰撞导致电磁铁330松动脱落。

此外，参照图5，为避免锁紧电磁铁330的螺栓出现松动，还设置有垫块370，该垫块370呈阶梯状，垫块370的窄端穿入锁定孔313内，螺栓穿过垫块370的通孔371与电磁铁330螺接，垫块370的宽端靠近对接框310内壁的一侧与对接框310的内壁抵接，垫块370的宽端远离对接框310内壁的一侧与螺栓的头部抵接，起到抑震防松脱的效果。

参照图3，所述凸部311和凹部317的两侧均设置有导向斜面，所述凸部311的导向斜面与凹部317的导向斜面相互导向配合。具体地，凹部317和凸部311的配合而形成的五折面状的S型的对接部，电磁铁安装槽312和导磁板340所在的折面分别位于凸部311的最外侧和凹部317的最内侧，另外三个斜面在对接时提供良好的导向引导能力，实现电磁铁330和导磁件的对准，对接时导向斜面的接触面积大，鲁棒性强，提高协同能力强。

参照图2、图3和图5，为增大导磁件的导磁面积，提高磁吸强度，所述导磁件包括连接在凹部317外侧的导磁板340；所述导向斜面在凹部317的两侧分别设有容纳导磁板340两边缘的卡槽318，卡槽318能够使导磁板340的两边缘避免外露在凹部317内，提高导向斜面的顺滑度。

参照图2、图3和图5，，为了有效利用凸部311的内部空间，降低对接框310的材料成本，所述凸部311在电磁铁安装槽312的一侧设置有开关安装槽314，所述开关安装槽314朝向对接框310的顶部或底部敞口，且为了避免开关座350掉落，本发明的实施例中，安装槽朝顶部敞口；所述开关安装槽314内设置有开关座350，所述开关座350上设置有开关固定孔351，具体地，控制电磁铁330的开关固定在开关固定孔351内；所述对接框310上设置有连通开关安装槽314、开关固定孔351和电磁铁安装槽312的走线孔319，电磁铁330的和电磁铁330开关之间、电磁铁330开关与机架100内部之间的线路通过走线孔319布设，有效降低装配难度；所述凸块的顶部还设有限位开关安装座360，所述限位开关安装座360通过滑动结构可沿机架100的径向与凸部311的顶部滑动连接；所述滑动结构包括设置在所述凸部311顶部的安装耳315、沿机架100径向设置在安装耳315上的第一滑槽316和沿机架100径向设置在限位开关安装座360上的第二滑槽361，所述第一滑槽316通过锁紧螺栓与第二滑槽361滑动配合；所述限位开关安装座360上设置有限位开关固定孔362，具体的限位固定开关通过螺丝配合限位开关固定孔362固定在限位开关座350上，并通过松开第一滑槽316和第二滑槽361内穿过的螺丝使限位开关能够在径向上调节，以根据实际情况微调限位开关的位置，以使得当两个机器人平台对接成功时，限位开关能够有效闭合，实现当两旋转对称式的可重构机器人平台接合后实现电磁铁330的断电，以节约电能。

参照图4和图5，所述机架100包括：底盘110，所述全向驱动组件200设置在底盘110的底部四周并位于所述对接框310内，所述对接框310通过连接支架320与底盘110连接，具体地，为了便于多个旋转对称式的可重构机器人平台的灵活对接，对接框310呈四边形式，连接支架320呈分别连接四边形对接框310每一内侧的十字形，其通过螺丝配合底盘110冗余设置的安装孔111与底盘110的顶部连接；承载板120，所述承载板120通过连接柱140设置在底盘110的上方，所述承载板120远离底盘110的一面距离底盘110顶部的距离大于对接框310远离底盘110的一面距离底盘110顶部的距离，所述识别组件500设置在所述承载板120的顶部，使识别设备避免被对接框310遮挡；顶板130；所述顶板130通过连接柱140与承载板120连接并设置在承载板120及识别组件500的上方，顶板130的设置能够实现机架100顶部的平整性，有利于物体的承托；所述全向驱动组件200包括：多个电机210，多个所述电机210分别通过电机支架220沿底盘110的周向旋转对称连接在底盘110的底部；多个全向轮240，每个所述全向轮240均通过联轴器230连接在每个电机210的输出轴上；其中，所述底盘110在每个全向轮240的上方分别通过挡泥板支座151连接有挡泥板150，挡泥板150有效避免全向轮240在电机210的驱动下讲泥土等杂质甩起来而污损机架100上的电器设备。

具体地，为了保证机器人能够在对接过程中对接的准确性、快速性以及稳定性，全向轮采用麦克纳姆轮进行全向控制。电机为四个伺服电机，这四个伺服电机则成为执行器，四个麦克纳姆轮为控制对象。此时控制机器人运动的流程是：通过控制组件编程与开发板进行通信，给开发板的串口发送运动控制指令，再通过开发板以及驱动控制伺服电机，伺服电机带动麦克纳姆轮运动，便可控制机器人进行期望的运动。

此外，连接柱140为六边形铜柱，底盘110、承载板120及顶板130的边缘均设置有多个固定孔113，六边形铜柱的端部螺纹配合固定孔113实现底盘110、承载板120及顶板130的紧固连接。

进一步，所述识别组件500包括摄像头510，所述摄像头510通过固定支座520连接在承载板120的顶部；所述承载板120的顶部在摄像头510的后方还设置有控制组件400及信号传输组件600，所述控制组件400分别与摄像头510、电机210、电磁铁330及信号传输组件600电性连接。

需要提及的是，控制组件400包括上位机，信号传输组件600优选的采用蓝牙接受模块。

此外，底盘110、承载板120及顶板130的相对位置均设置有过线孔112，以便制组件分别与摄像头510、电机210、电磁铁330及信号传输组件600之间的线路布设。

其中的一种可重构机器人平台，参照图6至图9，由至少两个的所述的机器人组成，该可重构机器人平台的组成形状能够根据需被承载的物体的形状而改变，如呈矩形、直线形或十字形。

具体地，在机器人机体本身非安装摄像头510方向的其余三个方向的表面设置标签板(图中未示出)，主动对接机器人的摄像头510通过实时检测被动机器人的二维码便可以实时获取二维码的ID信息以及主动对接机器人摄像头510在此二维码坐标系下的位置和姿态，即可知主动对接机器人和被动机器人的相对位姿。

当可重构机器人平台由两个机器人对接组成时，其中一机器人为主动对接机器人，另一机器人为被动机器人。在主动对接机器人的摄像头510能够观测到其视野范围内被动机器人的某一个二维码时，便可通过实时检测得到其相对位姿，即在以被动对接机器人为原心的三维坐标系下，主动对接机器人的平面位置坐标(x，y)和偏航角θ。此时便可通过主动对接机器人上控制组件400内设计的控制算法通过控制主动对接机器人的运动，使得主动对接机器人运动到期望的平面位置坐标(x^，y^*)和偏航角θ^*实现主动对接机器人和被动机器人的对接。

而当可重构机器人平台由至少3个机器人对接组成时，则优选地采用如下的重构方法：

参照图10，其中的一种机器人平台的重构方法，用于所述的可重构机器人平台，其中，所述可重构机器人平台包含至少两个主动对接机器人和至少一个被动机器人，所述方法包括以下步骤：

A1、通过主动对接机器人的摄像头510采集被动机器人上的二维码信息，该二维码信息设置于被动机器人上的非安装摄像头510的方向的表面；

A2、通过主动对接机器人的控制组件400编号被动机器人的每一个二维码，控制组件400根据编号分配主动对接机器人与被动机器人的对接方向，并通过主动对接机器人的信号传输组件600与其余主动对接机器人的控制组件400进行二维码编号及对接方向的信息共享；

A3、通过主动对接机器人的全向驱动组件驱动主动对接机器人进行避障探索，并通过主动对接机器人的摄像头510识别被动机器人上的非安装摄像头510的方向表面的二维码信息，以确定被动机器人对接方向的对接部表面的二维码的相对位姿信息；

A4、根据被动机器人对接方向的对接部表面二维码的相对位姿信息，并通过主动对接机器人的控制组件400控制全向驱动组件工作，使主动对接机器人避障移动并与被动机器人对接；

A5、对接完成，组成可重构机器人平台。

具体而言，采用该种机器人重构方法是在提前具有全局机器人的二维码编号信息，将每一个主动对接机器人进行顺序编号，同时每一个主动对接机器人知道其需要对接组合的被动机器人的那一面二维码编号信息，则采用主动对接机器人避障探索的方式进行搜寻被动机器人的目标二维码，同时也考虑碰撞搜索，而当主动对接机器人的摄像头510识别到被动机器人的目标二维码时，如上述两个机器人对接情形进行相对位姿的检测和运动控制进而实现对接，直至最后一个主动对接机器人探索被动机器人的目标二维码并完成对接，实现完成期望的组合形态。

参照图11，其中的另一种机器人平台的重构方法，用于所述的可重构机器人平台，其中，所述可重构机器人平台包含至少两个主动对接机器人和至少一个被动机器人，所述方法包括以下步骤：

B1、通过主动对接机器人的摄像头510采集被动机器人上的二维码信息，该二维码信息设置于被动机器人上的非安装摄像头510的方向的表面；

B2、通过主动对接机器人的信号传输组件600与其余主动对接机器人的控制组件400进行二维码位姿信息共享；

B3、通过主动对接机器人的控制组件400编号被动机器人的每一个二维码，控制组件400根据编号分配主动对接机器人与被动机器人的对接方向，并通过主动对接机器人的信号传输组件600与其余主动对接机器人的控制组件400进行二维码编号及对接方向的信息共享；

B4、通过主动对接机器人的全向驱动组件驱动主动对接机器人进行避障探索，并通过主动对接机器人的摄像头510识别被动机器人上的非安装摄像头510的方向表面的二维码信息，以确定被动机器人对接方向的对接部表面的二维码的相对位姿信息；

B5、根据被动机器人对接方向的对接部表面二维码的相对位姿信息，并通过主动对接机器人的控制组件400控制全向驱动组件工作，使主动对接机器人避障移动并与被动机器人对接；

B6、对接完成，组成可重构机器人平台。

具体而言，采用该种机器人重构方法是在全局机器人的二维码编号信息未知的情况下，将每一个主动对接机器人进行顺序编号，每个经顺序编号后的主动对接机器人不知道其需要对接组合的机器人的对接部表面的二维码编号，则可以通过每两对接成功的主动对接机器人和被动机器人的通信记录以及计算推测的方式找到其下一步需要对接的被动机器人表面的那个二维码编号信息，再通过主动对接机器人避障探索的方式进行搜寻被动机器人的目标二维码，同时也考虑碰撞搜索，而当主动对接机器人的摄像头510识别到被动机器人的目标二维码时，如上述两个机器人对接情形进行相对位姿的检测和运动控制进而实现对接，相对被动件机器人而言，在设置二维码时便可以知道相对的二维码的编号，需要提及的是，相对的意思是指，一个被动机器人中两个平行的面，在申请中拟称为标签对，如1-3，24。即如下示例所示，以三台机器人拼接成直线或三角形的机器人平台，被动机器人一号标签对为1-3，24，主动对接机器人二号标签对为57，68，主动对接机器人三号标签对为911，1012；假设一号机器人与二号对接成功，对接成功面为1*5。因而，通过对接成功面的记录以及自身标签对的信息的推断，当主动对接机器人三号对接面3或者面7便是直线，对接面2、4、6、8便是三角形。对于数量更多的状况，通过记录信息以及自身信息，便能够通过计算推断主动对接机器人需对接的某一对接面，当最后一个主动对接机器人对接完成后，实现完成期望的组合形态。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (9)

1.一种可移动的机器人，其特征在于，包括：

设置有全向驱动组件（200）的机架（100）；

设置在所述机架（100）上的识别组件（500）；

设置在机架（100）外周的对接组件（300），所述对接组件（300）包括沿机架（100）的周向旋转对称的多个对接部，每个所述对接部包括主动件及被动件，其中，所述主动件能够与外界可重构机器人的被动件可脱离连接；

所述对接组件（300）包括连接在机架（100）外周的正多边形的对接框（310），每个所述对接部包括设置在对接框（310）每一边外侧的凸部（311）和凹部（317），所述凸部（311）与所述凹部（317）的形状相适配；

所述主动件包括设置在凸部（311）上的电磁铁（330）或导磁件，所述被动件包括设置在凹部（317）上的导磁件或电磁铁（330）。

2.根据权利要求1所述的可移动的机器人，其特征在于，

所述凸部（311）的外侧敞口设置有电磁铁安装槽（312），所述电磁铁安装槽（312）的底部设置有连通至对接框（310）内壁的锁定孔（313），所述电磁铁（330）设置在电磁铁安装槽（312）内并通过穿过锁定孔（313）的螺栓与对接框（310）连接。

3.根据权利要求1或2所述的可移动的机器人，其特征在于，

所述凸部（311）和凹部（317）的两侧均设置有导向斜面，所述凸部（311）的导向斜面与凹部（317）的导向斜面相互导向配合。

4.根据权利要求3所述的可移动的机器人，其特征在于，

所述导磁件包括连接在凹部（317）外侧的导磁板（340）；

所述导向斜面在凹部（317）的两侧分别设有容纳导磁板（340）两边缘的卡槽（318）。

5.根据权利要求2所述的可移动的机器人，其特征在于，所述凸部（311）在电磁铁安装槽（312）的一侧设置有开关安装槽（314），所述开关安装槽（314）朝向对接框（310）的顶部或底部敞口；

所述开关安装槽（314）内设置有开关座（350），所述开关座（350）上设置有开关固定孔（351）；

所述对接框（310）上设置有连通开关安装槽（314）、开关固定孔（351）和电磁铁安装槽（312）的走线孔（319）；

所述凸部（311）的顶部还设有限位开关安装座（360），所述限位开关安装座（360）通过滑动结构可沿机架（100）的径向与凸部（311）的顶部滑动连接；

所述滑动结构包括设置在所述凸部（311）顶部的安装耳（315）、沿机架（100）径向设置在安装耳（315）上的第一滑槽（316）和沿机架（100）径向设置在限位开关安装座（360）上的第二滑槽（361），所述第一滑槽（316）通过锁紧螺栓与第二滑槽（361）滑动配合；

所述限位开关安装座（360）上设置有限位开关固定孔（362）。

6.根据权利要求1所述的可移动的机器人，其特征在于，所述机架（100）包括：

底盘（110），所述全向驱动组件（200）设置在底盘（110）的底部四周并位于所述对接框（310）内，所述对接框（310）通过连接支架（320）与底盘（110）连接；

承载板（120），所述承载板（120）通过连接柱（140）设置在底盘（110）的上方，所述承载板（120）远离底盘（110）的一面距离底盘（110）顶部的距离大于对接框（310）远离底盘（110）的一面距离底盘（110）顶部的距离，所述识别组件（500）设置在所述承载板（120）的顶部；

顶板（130）；所述顶板（130）通过连接柱（140）与承载板（120）连接并设置在承载板（120）及识别组件（500）的上方；

所述全向驱动组件（200）包括：

多个电机（210），多个所述电机（210）分别通过电机支架（220）沿底盘（110）的周向旋转对称连接在底盘（110）的底部；

多个全向轮（240），每个所述全向轮（240）均通过联轴器（230）连接在每个电机（210）的输出轴上；

其中，所述底盘（110）在每个全向轮（240）的上方分别通过挡泥板支座（151）连接有挡泥板（150）。

7.根据权利要求6所述的可移动的机器人，其特征在于，

所述识别组件（500）包括摄像头（510），所述摄像头（510）通过固定支座（520）连接在承载板（120）的顶部；

所述承载板（120）的顶部在摄像头（510）的后方还设置有控制组件（400）及信号传输组件（600），所述控制组件（400）分别与摄像头（510）、电机（210）、电磁铁（330）及信号传输组件（600）电性连接。

8.一种可重构机器人平台，由至少两个的如权利要求1至7中任一权利要求所述的机器人组成。

9.一种机器人平台的重构方法，用于如权利要求8所述的可重构机器人平台，

其中，所述可重构机器人平台包含至少一个主动对接机器人和至少一个被动机器人，

其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A1、通过主动对接机器人的摄像头（510）采集被动机器人上的二维码信息，该二维码信息设置于被动机器人上的非安装摄像头（510）的方向的表面；

A2、通过主动对接机器人的控制组件（400）编号被动机器人的每一个二维码，控制组件（400）根据编号分配主动对接机器人与被动机器人的对接方向，并通过主动对接机器人的信号传输组件（600）与其余主动对接机器人的控制组件（400）进行二维码编号及对接方向的信息共享；

A3、通过主动对接机器人的全向驱动组件（200）驱动主动对接机器人进行避障探索，并通过主动对接机器人的摄像头（510）识别被动机器人上的非安装摄像头（510）的方向表面的二维码信息，以确定被动机器人对接方向的对接部表面的二维码的相对位姿信息；

A4、根据被动机器人对接方向的对接部表面二维码的相对位姿信息，并通过主动对接机器人的控制组件（400）控制全向驱动组件（200）工作，使主动对接机器人避障移动并与被动机器人对接；

或者包括以下步骤：

B1、通过主动对接机器人的摄像头（510）采集被动机器人上的二维码信息，该二维码信息设置于被动机器人上的非安装摄像头（510）的方向的表面；

B2、通过主动对接机器人的信号传输组件（600）与其余主动对接机器人的控制组件（400）进行二维码位姿信息共享；

B3、通过主动对接机器人的控制组件（400）编号被动机器人的每一个二维码，控制组件（400）根据编号分配主动对接机器人与被动机器人的对接方向，并通过主动对接机器人的信号传输组件（600）与其余主动对接机器人的控制组件（400）进行二维码编号及对接方向的信息共享；

B4、通过主动对接机器人的全向驱动组件（200）驱动主动对接机器人进行避障探索，并通过主动对接机器人的摄像头（510）识别被动机器人上的非安装摄像头（510）的方向表面的二维码信息，以确定被动机器人对接方向的对接部表面的二维码的相对位姿信息；

B5、根据被动机器人对接方向的对接部表面二维码的相对位姿信息，并通过主动对接机器人的控制组件（400）控制全向驱动组件（200）工作，使主动对接机器人避障移动并与被动机器人对接；

B6、对接完成，组成可重构机器人平台。