一种滚动式变形移动机器人制造技术

一种滚动式变形移动机器人，包括上组件(A)和下组件(B)。上组件(A)设有第一至第三连接杆(A13、A7、A14)，下组件(B)设有第四至第六连接杆(B13、B6、B12)，各连接杆端部均设有通孔。第一连接杆(A13)一端的第一通孔(A13a)与第四连接杆(B13)一端的第四通孔(B13a)通过销轴铰接；第二连接杆(A7)一端的第二通孔(A7a)与第五连接杆(B6)一端的第五通孔(B6a)通过销轴铰接；第二电机(A15)的电机轴穿过第三连接杆(A14)一端的第三通孔(A14a)与第六连接杆(B12)一端的第六通孔(B12a)通过顶丝固定连接。该机构具有多种变形方式，可通过机构变形实现机器人的多种滚动式移动。

【技术实现步骤摘要】
一种滚动式变形移动机器人
本专利技术涉及一种移动机构，具体涉及一种滚动式变形移动机器人，该机构可通过多种变形方式实现机器人的滚动，以适应不同运动环境及探测工作要求。
技术介绍
中国专利申请CN101915292A公开了一种单动力滚动球面四杆机构。该机构包括四个连杆，由七个转接头连接成一个闭合的球面机构，结构简单，具有一定的运动能力。但该机构变形能力单一，运动范围较小，克服复杂地形障碍的能力较弱。中国专利申请CN102139713A公开了立方体滚动机构。该机构由十二根I型杆和8个半球连接头组成，由一个电机驱动第一根I型杆，使正方体形状发生改变，满足不稳定性原理，进而滚动。但是该机构控制难度大，不能保证所需运动精度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：滚动模式的移动机构一般滚动方式单一，且在运动过程中外形通常不发生变化，对地面环境和周围空间环境适应性差。本专利技术的技术方案：一种滚动式变形移动机器人包括上组件和下组件。上组件设有第一至第三连接杆，第一至第三电机；第三连接杆设有第二电机安装孔，第二电机通过第二电机安装孔与第三连接杆固定连接。下组件设有第四至第六连接杆，第四至第六电机；第五连接杆设有第四电机安装孔，第四电机通过第四电机安装孔与第五连接杆固定连接。上、下组件之间的连接关系为：上组件的第一连接杆一端的第一通孔与下组件的第四连接杆一端的第四通孔通过销轴铰接。上组件的第二连接杆一端的第二通孔与下组件的第五连接杆一端的第五通孔通过销轴铰接。上组件的第二电机电机轴穿过第三连接杆一端的第三通孔与下组件的第六连接杆一端的第六通孔通过顶丝固定连接。第一连接杆、第四连接杆、第六连接杆的结构和尺寸完全相同。本专利技术的有益效果：本专利技术所述的一种滚动式变形移动机构，通过六个电机分别对上、下组件进行驱动和控制实现机构移动，该机构具有多种变形，运动灵活，具有很强的越障能力。该机构结构简单，成本低廉，易于加工制造，可用于制作玩具、教具供中小学生了解和认识几何形体及移动机构，也可用于设计制作军用地面侦察机器人。附图说明图1一种滚动式变形移动机构整体三维图图2(a)上组件三维图一图2(b)上组件三维图二图3上组件第二足块三维图图4上组件第二连接杆三维图图5上组件第一连接杆三维图图6上组件第三连接杆三维图图7上组件上长轴三维图图8上组件第三短连接轴三维图图9上组件第一万向节连接块三维图图10上组件第二万向节连接块三维图图11(a)下组件三维图一图11(b)下组件三维图二图12下组件第五连接杆三维图图13下组件第六连接杆三维图图14下组件下长轴三维图图15下组件第五万向节连接块三维图图16机构滚动过程一图17机构滚动过程二具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。一种滚动式变形移动机构，如图1所示，包括上组件A和下组件B。如图2(a)、(b)所示，上组件A设有第一至第三连接杆A13、A7、A14，第一至第三电机A9、A15、A2；第三连接杆A14设有第二电机安装孔A14c，第二电机A15通过第二电机安装孔A14c与第三连接杆A14固定连接。如图11所示，下组件B设有第四至第六连接杆B13、B6、B12，第四至第六电机B2、B4、B8；第五连接杆B6设有第四电机安装孔B6c，第四电机B2通过第四电机安装孔B6c与第五连接杆B6固定连接。上组件A、下组件B之间的连接关系为：上组件A的第一连接杆A13一端的第一通孔A13a与下组件B的第四连接杆B13一端的第四通孔B13a通过销轴铰接。上组件A的第二连接杆A7一端的第二通孔A7a与下组件B的第五连接杆B6一端的第五通孔B6a通过销轴铰接；上组件A的第二电机A15电机轴穿过第三连接杆A14一端的第三通孔A14a与下组件B的第六连接杆B12一端的第六通孔B12a通过顶丝固定连接。第一连接杆A13、第四连接杆B13、第六连接杆B12的结构和尺寸完全相同。如图2(a)、(b)所示，上组件A包括第一至第三连接杆A13、A7、A14，第一至第三万向节连接块A11、A5、A17，第一至第六短连接轴A10、A12、A6、A4、A18、A16，第一至第三电机A9、A15、A2，第一足块A8，第二足块A1，上长轴A3。如图5所示，第一连接杆A13一端设有第一通孔A13a，另一端设有第一、第二连接孔A13b、A13c；如图4所示，第二连接杆A7一端设有第二通孔A7a，另一端有第三、第四连接孔A7b、A7c；如图6所示，第三连接杆A14一端设有第三通孔A14a和第二电机安装孔A14c，另一端设有第五、第六连接孔A14b、A14d；如图9所示，第一万向节连接块A11设有第一中心通孔A11e，两侧设有第一左固定孔A11b、第一右固定孔A11c，与第一中心通孔A11e轴线垂直方向设有第一左连接孔A11a、第一右连接孔A11d；如图10所示，第二万向节连接块A5设有第二中心连接孔A5f，两侧设有第二左固定孔A5b、第二右固定孔A5c，与第二中心连接孔A5f轴线垂直方向设有第二左连接孔A5a、第二右连接孔A5d，与第二中心连接孔A5c轴线垂直的另一方向设有第二径向固定孔A5e；第三万向节连接块A17设有第三中心通孔A17e，两侧设有第三左固定孔A17b、第三右固定孔A17c，与第三中心通孔A17e轴线垂直方向设有第三左连接孔A17a、第三右连接孔A17d；如图8所示，第一至第六短连接轴A10、A12、A6、A4、A18、A16，一端设有第一至第六固定孔A10a、A12a、A6a、A4a、A18a、A16a，另一端设有一个卡槽；如图7所示，上长轴A3为空心轴，设有第二中心通孔A3c，两端设有第七、第八固定孔A3b、A3d，中部设有第二中部固定孔A3a，第七、第八固定孔A3b、A3d与中部固定孔A3a轴线平行；第一足块A8为梯形，一端设有第一足端连接孔A8a和第一电机安装孔A8b，另一端设有一个短轴A8c；第二足块A1为梯形，一端设有第二足端连接孔A1a和第三电机安装孔A1b，另一端设有一个短轴A1c。所述的第一足块A8与第二足块A1形状尺寸完全相同。如图2(a)、(b)所示，上组件A中各构件之间的连接方式为：上长轴A3与第二万向节连接块A5的第二中心连接孔A5f配合连接，第二连接杆A7一端的第三、第四连接孔A7b、A7c与第二万向节连接块A5的第二左连接孔A5a、第二右连接孔A5d通过第三、第四短连接轴A6、A4连接，在第三、第四短连接轴A6、A4一端卡槽处外端通过卡簧进行轴向固定，内部通过第二万向节连接块A5的第二左固定孔A5b、第二右固定孔A5c与第三、第四短连接轴A6、A4一端的第三、第四固定孔A6a、A4a通过螺钉固定连接，第二万向节连接块A5的第二径向固定孔A5e与上长轴A3的第二中部固定孔A3a通过螺钉固定连接。第一电机A9的电机轴穿过第一足块A8一端的第一足端连接孔A8a，与上长轴A3第二中心通孔A3c的一端配合连接，在上长轴A3一端的第七固定孔A3b处通过螺钉固定，第一电机A9通过第一足块A8上的第一电机安装孔A8b固定在第一足块A8上；第一足块A8另一端的短轴A8c与第一万向节连接块A11的第一中心通孔A11e配合连接，在第一足块A8另一端的短轴A8c的两个卡槽处通过卡簧对第一万向节连接块A11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚动式变形移动机器人，其特征在于：该机构包括上组件(A)和下组件(B)；所述的上组件(A)设有第一至第三连接杆(A13、A7、A14)，第一至第三电机(A9、A15、A2)；第三连接杆(A14)设有第二电机安装孔(A14c)，第二电机(A15)通过第二电机安装孔(A14c)与第三连接杆(A14)固定连接；所述的下组件(B)设有第四至第六连接杆(B13、B6、B12)，第四至第六电机(B2、B4、B8)；第五连接杆(B6)设有第五电机安装孔(B6c)，第五电机(B4)通过第五电机安装孔(B6c)与第五连接杆(B6)固定连接；所述的上、下组件(A、B)之间的连接关系为：上组件(A)的第一连接杆(A13)一端的第一通孔(A13a)与下组件(B)的第四连接杆(B13)一端的第四通孔(B13a)通过销轴铰接；上组件(A)的第二连接杆(A7)一端的第二通孔(A7a)与下组件(B)的第五连接杆(B6)一端的第五通孔(B6a)通过销轴铰接；上组件(A)的第二电机(A15)电机轴穿过第三连接杆(A14)一端的第三通孔(A14a)与下组件(B)的第六连接杆(B12)一端的第六通孔(B12a)通过顶丝固定连接；所述的第一连接杆(A13)、第四连接杆(B13)、第六连接杆(B12)的结构和尺寸完全相同；所述的上组件(A)包括第一至第三连接杆(A13、A7、A14)，第一至第三万向节连接块(A11、A5、A17)，第一至第六短连接轴(A10、A12、A6、A4、A18、A16)，第一至第三电机(A9、A15、A2)，第一足块(A8)，第二足块(A1)，上长轴(A3)；所述的第一连接杆(A13)一端设有第一通孔(A13a)，另一端设有第一、第二连接孔(A13b、A13c)；第二连接杆(A7)一端设有第二通孔(A7a)，另一端有第三、第四连接孔(A7b)；第三连接杆(A14)一端设有第三通孔(A14a)和第二电机安装孔(A14c)，另一端设有第五、第六连接孔(A14b、A14d)；第一万向节连接块(A11)设有第一中心通孔(A11e)，两侧设有第一左固定孔(A11b)、第一右固定孔(A11c)，与第一中心通孔(A11e)轴线垂直方向设有第一左连接孔(A11a)、第一右连接孔(A11d)；第二万向节连接块(A5)设有第二中心连接孔(A5f)，两侧设有第二左固定孔(A5b)、第二右固定孔(A5c)，与第二中心连接孔(A5f)轴线垂直方向设有第二左连接孔(A5a)、第二右连接孔(A5d)，与第二中心连接孔(A5c)轴线垂直的另一方向设有第二径向固定孔(A5e)；第三万向节连接块(A17)设有第三中心通孔(A17e)，两侧设有第三左固定孔(A17b)、第三右固定孔(A17c)，与第三中心通孔(A17e)轴线垂直方向设有第三左连接孔(A17a)、第三右连接孔(A17d)；第一至第六短连接轴(A10、A12、A6、A4、A18、A16)，一端设有第一至第六固定孔(A10a、A12a、A6a、A4a、A18a、A16a)，另一端设有一个卡槽；上长轴(A3)为空心轴，设有第二中心通孔(A3c)，两端设有第七、第八固定孔(A3b、A3d)，中部设有中部固定孔(A3a)，第七、第八固定孔(A3b、A3d)与中部固定孔(A3a)轴线平行；第一足块(A8)为梯形，一端设有第一足端连接孔(A8a)和第一电机安装孔(A8b)，另一端设有一个短轴(A8c)；第二足块(A1)为梯形，一端设有第二足端连接孔(A1a)和第三电机安装孔(A1b)，另一端设有一个短轴(A1c)；所述的第一足块(A8)与第二足块(A1)形状尺寸完全相同；所述的上组件(A)中各构件之间的连接方式为：上长轴(A3)与第二万向节连接块(A5)的第二中心连接孔(A5f)配合连接，第二连接杆(A7)一端的第三、第四连接孔(A7b、A7c)与第二万向节连接块(A5)的第二左连接孔(A5a)、第二右连接孔(A5d)通过第三、第四短连接轴(A6、A4)连接，在第三、第四短连接轴(A6、A4)一端卡槽处外端通过卡簧进行轴向固定，内部通过第二万向节连接块(A5)的第二左固定孔(A5b)、第二右固定孔(A5c)与第三、第四短连接轴(A6、A4)一端的第三、第四固定孔(A6a、A4a)通过螺钉固定连接，第二万向节连接块(A5)的第二径向固定孔(A5e)与上长轴(A3)的第二中部固定孔(A3a)通过螺钉固定连接；第一电机(A9)的电机轴穿过第一足块(A8)一端的第一足端连接孔(A8a)，与上长轴(A3)第二中心通孔(A3c)的一端配合连接，在上长轴(A3)一端的第七固定孔(A3b)处通过螺钉固定，第一电机(A9)通过第一足块(A8)上的第一电机安装孔(A8b)固定在第一足块(A8)上；第一足块(A8)另一端的短轴(A8c)与第一万向节...

【技术特征摘要】
1.一种滚动式变形移动机器人，其特征在于：包括上组件(A)和下组件(B)；所述的上组件(A)设有第一至第三连接杆(A13、A7、A14)，第一至第三电机(A9、A15、A2)；第三连接杆(A14)设有第二电机安装孔(A14c)，第二电机(A15)通过第二电机安装孔(A14c)与第三连接杆(A14)固定连接；所述的下组件(B)设有第四至第六连接杆(B13、B6、B12)，第四至第六电机(B2、B4、B8)；第五连接杆(B6)设有第五电机安装孔(B6c)，第五电机(B4)通过第五电机安装孔(B6c)与第五连接杆(B6)固定连接；所述的上、下组件(A、B)之间的连接关系为：上组件(A)的第一连接杆(A13)一端的第一通孔(A13a)与下组件(B)的第四连接杆(B13)一端的第四通孔(B13a)通过销轴铰接；上组件(A)的第二连接杆(A7)一端的第二通孔(A7a)与下组件(B)的第五连接杆(B6)一端的第五通孔(B6a)通过销轴铰接；上组件(A)的第二电机(A15)电机轴穿过第三连接杆(A14)一端的第三通孔(A14a)与下组件(B)的第六连接杆(B12)一端的第六通孔(B12a)通过顶丝固定连接；所述的第一连接杆(A13)、第四连接杆(B13)、第六连接杆(B12)的结构和尺寸完全相同；所述的上组件(A)包括第一至第三连接杆(A13、A7、A14)，第一至第三万向节连接块(A11、A5、A17)，第一至第六短连接轴(A10、A12、A6、A4、A18、A16)，第一至第三电机(A9、A15、A2)，第一足块(A8)，第二足块(A1)，上长轴(A3)；所述的第一连接杆(A13)一端设有第一通孔(A13a)，另一端设有第一、第二连接孔(A13b、A13c)；第二连接杆(A7)一端设有第二通孔(A7a)，另一端有第三、第四连接孔(A7b、A7c)；第三连接杆(A14)一端设有第三通孔(A14a)和第二电机安装孔(A14c)，另一端设有第五、第六连接孔(A14b、A14d)；第一万向节连接块(A11)设有第一中心通孔(A11e)，两侧设有第一左固定孔(A11b)、第一右固定孔(A11c)，与第一中心通孔(A11e)轴线垂直方向设有第一左连接孔(A11a)、第一右连接孔(A11d)；第二万向节连接块(A5)设有第二中心连接孔(A5f)，两侧设有第二左固定孔(A5b)、第二右固定孔(A5c)，与第二中心连接孔(A5f)轴线垂直方向设有第二左连接孔(A5a)、第二右连接孔(A5d)，与第二中心连接孔(A5f)轴线垂直的另一方向设有第二径向固定孔(A5e)；第三万向节连接块(A17)设有第三中心通孔(A17e)，两侧设有第三左固定孔(A17b)、第三右固定孔(A17c)，与第三中心通孔(A17e)轴线垂直方向设有第三左连接孔(A17a)、第三右连接孔(A17d)；第一至第六短连接轴(A10、A12、A6、A4、A18、A16)，一端设有第一至第六固定孔(A10a、A12a、A6a、A4a、A18a、A16a)，另一端设有一个卡槽；上长轴(A3)为空心轴，设有第二中心通孔(A3c)，两端设有第七、第八固定孔(A3b、A3d)，中部设有第二中部固定孔(A3a)，第七、第八固定孔(A3b、A3d)与第二中部固定孔(A3a)轴线平行；第一足块(A8)为梯形，一端设有第一足端连接孔(A8a)和第一电机安装孔(A8b)，另一端设有一个短轴(A8c)；第二足块(A1)为梯形，一端设有第二足端连接孔(A1a)和第三电机安装孔(A1b)，另一端设有一个短轴(A1c)；所述的第一足块(A8)与第二足块(A1)形状尺寸完全相同；所述的上组件(A)中各构件之间的连接方式为：上长轴(A3)与第二万向节连接块(A5)的第二中心连接孔(A5f)配合连接，第二连接杆(A7)一端的第三、第四连接孔(A7b、A7c)与第二万向节连接块(A5)的第二左连接孔(A5a)、第二右连接孔(A5d)通过第三、第四短连接轴(A6、A4)连接，在第三、第四短连接轴(A6、A4)一端卡槽处外端通过卡簧进行轴向固定，内部通过第二万向节连接块(A5)的第二左固定孔(A5b)、第二右固定孔(A5c)与第三、第四短连接轴(A6、A4)一端的第三、第四固定孔(A6a、A4a)通过螺钉固定连接，第二万向节连接块(A5)的第二径向固定孔(A5e)与上长轴(A3)的第二中部固定孔(A3a)通过螺钉固定连接；第一电机(A9)的电机轴穿过第一足块(A8)一端的第一足端连接孔(A8a)，与上长轴(A3)第二中心通孔(A3c)的一端配合连接，在上长轴(A3)一端的第七固定孔(A3b)处通过螺钉固定，第一电机(A9)通过第一足块(A8)上的第一电机安装孔(A8b)固定在第一足块(A8)上；第一足块(A8)另一端的短轴(A8c)与第一万向节连接块(A11)的第一中心通孔(A11e)配合连接，在第一足块(A8)另一端的短轴(A8c)的两个卡槽处通过卡簧对第一万向节连接块(A11)进行轴向固定，第一连接杆(A13)另一端的第一、第二连接孔(A13b、A13c)与第一万向节连接块(A11)的第一左连接孔(A11a)、第二右连接孔(A11d)通过第一、第二短连接轴(A10、A12)连接，在第一、第二短连接轴(A10、A12)一端卡槽处外端通过卡簧进行轴向固定，内部通过第一万向节连接块(A11)的第一左固定孔(A11b)、第一右固定孔(A11c)分别与第一、第二短连接轴(A10、A12)一端的固定孔(A10a、A12a)通过螺钉固定连接；第三电机(A2)的电机轴穿过第二足块(A1)一端的第二足端连接孔(A1a)，与上长轴(A3)第二中心通孔(A3c)的另一端配合连接，在上长轴(A3)另一端的第八固定孔(A3d)处通过螺钉固定，第三电机(A2)通过第二足块(A1)上的第三电机安装孔(A1b)固定在第二足块(A1)上；第二足块(A1)另一端的短轴(A1c)与第三万向节连接块(A17)的第三中心通孔(A17e)配合连接，在第二足块(A1)另一端的短轴(A1c)的两个卡槽处外端通过卡簧对第三万向节连接块(A17)进行轴向固定，内部通过第三连接杆(A14)一端的第五、第六连接孔(A14b、A14d)与第三万向节连接块(A17)的第三左连接孔(A17a)、第三右连接孔(A17d)通过第五、第六短连接轴(A18、A16)连接，在第五、第六短连接轴(A18、A16)一端卡槽处外端通过卡簧进行轴向固定，内部通过第三万向节连接块(A17)的第三左固定孔(A17b)、第三右固定孔(A17c)分别与第五、第六短连接轴(A18、A16)一端的第五、第六固定孔(A18a、A16a)通过螺钉固定连接；由此完成上组件(A)的连接装配；所述的下组件(B)包括第四至第六连接杆(B13、B6、B12)，第四至第六万向节连接块(B15、B5、B10)，第七至第十短连接轴(B16、B14、B9、B11)，第四至第六电机(B2、B4、B8)，第三足块(B1)，第四足块(B7)，下长轴(B3)；所述的第四连接杆(B13)一端设有第四通孔(B13a)，另一端设有第七、第八连接孔(B13b、B13c)；第五连接杆(B6)一端设有第五通孔(B6a)，另一端中部设有第三中心连接孔(B6b)，第三中心连接孔(B6b)两侧设有第五电机安装孔(B6c)；第六连接杆(B12)一端设有第六通孔(B12a)，另一端设有第十一、第十二连接孔(B12b、B12c)；第四万向节连接块(B15...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚燕安，王洁羽，刘然，苗志怀，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11