基于旋转钩孔连接的双L形正立方体模块化自重构机器人

摘要

基于旋转钩孔连接的双“L”形正立方体模块化自重构机器人，它涉及一种机器人。本发明的目的是为解决现有的阵列式机器人运动灵活性不足，组成机器人后不能高效的运动；电磁式的连接机构存在体积大、重量大、发热量大的问题。本发明第一主动连接模块和第二主动连接模块固定连接，第三主动连接模块和第四主动连接模块固定连接，第一被动连接模块与第二被动连接模块固定连接，第三被动连接模块与第四被动连接模块固定连接。本发明具备了阵列式系统的局部模块的自重构功能，也具备了串联式系统整体构形的运动功能；模块的负载/自重比为4.5∶1，主动模块或被动模块自身可以互换；机构在处于连接状态和断开状态时，不需要能量维持，节省了能量。

主权项

1、一种基于旋转钩孔连接的双L形正立方体模块化自重构机器人，它包含主动模块和被动模块，其特征在于主动模块包含第一主动连接模块(A)、第二主动连接模块(B)、第三主动连接模块(C)、第四主动连接模块(D)、第一支撑架(31)、第二支撑架(32)、第一伺服舵机(33)、第一电池(34)、第一轴承(37)、第一伺服舵机的支撑轴(38)、第二轴承(39)和第一伺服舵机的转矩输出轴(40)，第一主动连接模块(A)的一端和第二主动连接模块(B)的一端固定连接，第三主动连接模块(C)的一端和第四主动连接模块(D)的一端固定连接，第一支撑架(31)的一端与第一主动连接模块(A)的内侧固定连接，第二支撑架(32)的一端与第三主动连接模块(C)的内侧固定连接，第一轴承(37)设在第一支撑架(31)的另一端上，第二轴承(39)设在第二支撑架(32)的另一端上，第一伺服舵机(33)的一端设有第一伺服舵机的支撑轴(38)，第一伺服舵机(33)的另一端为第一伺服舵机的转矩输出轴(40)，第一伺服舵机的支撑轴(38)设在第一轴承(37)内，第一伺服舵机的转矩输出轴(40)设在第二轴承(39)内，第一电池(34)固定在第一伺服舵机(33)上；第一主动连接模块(A)、第二主动连接模块(B)、第三主动连接模块(C)和第四主动连接模块(D)分别由直流减速电机(1)、四个销轴(2)、四个连杆(3)、四个旋转钩(4)、四个滑块(6)、四个固定轴(7)、四对支架(8)、驱动盘(9)、面板(10)、四个移动轴(11)、传动绳(13)和传动绳转向架(16)组成，每个面板(10)上开有四个通孔(5)，每个面板(10)上开有四个用于约束滑块(6)滑动轨迹的滑轨槽(22)，直流减速电机(1)固定在面板(10)的上侧表面上，驱动盘(9)设置在面板(10)的上侧表面的中心处，传动绳转向架(16)固定在直流减速电机(1)和驱动盘(9)之间的面板(10)的上侧表面上，传动绳(13)通过传动绳转向架(16)与直流减速电机(1)和驱动盘(9)传动连接，四对支架(8)分别固定在面板(10)的上侧表面上，每对支架(8)的外侧对应一个通孔(5)，每对支架(8)上固定有一个固定轴(7)，在每对支架(8)之间设有一个所述滑块(6)，滑块(6)处于滑轨槽(22)内，滑块(6)上的横向滑道(18)与固定轴(7)滑动连接，每个连杆(3)的一端与对应的滑块(6)铰接，每个连杆(3)的另一端通过对应的销轴(2)与驱动盘(9)铰接，每个滑块(6)内分别设有一个旋转钩(4)，旋转钩(4)上的第一轴孔(20)与固定轴(7)转动连接，旋转钩(4)上的第二轴孔(21)内设有一个移动轴(11)，移动轴(11)的两端与滑块(6)上的竖向滑道(19)滑动连接，驱动盘(9)的中心设有通孔(29)，第一伺服舵机的支撑轴(38)的外端穿过第四主动连接模块(D)上的驱动盘(9)的通孔(29)与面板(10)固定连接，第一伺服舵机的转矩输出轴(40)的外端穿过第二主动连接模块(B)上的驱动盘(9)的通孔(29)与面板(10)固定连接；被动模块包含第一被动连接模块(E)、第二被动连接模块(F)、第三被动连接模块(G)、第四被动连接模块(H)、第三支撑架(41)、第四支撑架(42)、第二伺服舵机(43)、第二电池(44)、第三轴承(47)、第二伺服舵机的支撑轴(48)、第四轴承(49)和第二伺服舵机的转矩输出轴(50)，第一被动连接模块(E)的一端与第二被动连接模块(F)的一端固定连接，第三被动连接模块(G)的一端与第四被动连接模块(H)的一端固定连接，第三支撑架(41)的一端与第一被动连接模块(E)的内侧固定连接，第四支撑架(42)的一端与第三被动连接模块(G)的内侧固定连接，第三轴承(47)设在第三支撑架(41)的另一端上，第四轴承(49)设在第四支撑架(42)的另一端上，第二伺服舵机(43)的一端设有第二伺服舵机的支撑轴(48)，第二伺服舵机(43)的另一端为第二伺服舵机的转矩输出轴(50)，第二伺服舵机的支撑轴(48)设在第三轴承(47)内，第二伺服舵机的转矩输出轴(50)设在第四轴承(49)内，第二伺服舵机的支撑轴(48)的外端与第四被动连接模块(H)固定连接，第二伺服舵机的转矩输出轴(50)的外端与第二被动连接模块(F)固定连接，第二电池(44)固定在第二伺服舵机(43)上，第一被动连接模块(E)、第二被动连接模块(F)、第三被动连接模块(G)和第四被动连接模块(H)上均开有四个梯形孔(15)，每个被动连接模块上的四个梯形孔(15)分别与第一主动连接模块(A)、第二主动连接模块(B)、第三主动连接模块(C)或第四主动连接模块(D)的面板(10)上的四个通孔(5)一一对应并分别与旋转钩(4)相连接。