本发明专利技术公开了一种模块化可重组机器人，由支架模块、关节模块、控制模块、轮足模块和辅助模块组成；支架模块用于机器人整体的支撑；关节模块用于机器人各模块相互连接的作用，关节模块内部设计有电机，电机提供动力驱动；辅助模块为针对特定功能机器人而专门设计的模块，如六足机器人的足模块；轮足模块用于实现步行或轮式机器人的支撑和运动功能；控制模块用于实现对机器人的自主控制功能；本发明专利技术的机器人主要是由这些模块根据任务需要重组成足式人形、轮式车形、仿生六足形等以及其他结构的机器人，实现了机器人结构的模块化和可重组。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可重组机器人领域，具体涉及一种模块化可重组机器人，这种机器人是由若干简单的模块组成的，这些模块可自由的转动与重构，可根据不同的任务需要重构成不同结构的机器人，使得该机器人的通用性较强，适用范围更广。
技术介绍
模块化可重组机器人是一种根据特定任务要求来重组成不同的机器人。该机器人是由若干简单结构模块组合起来的，重组后的不同的机器人具有不同的功能，能适应不同的环境以及完成不同的任务。该机器人不仅对于工业机器人的改装研发有深远影响，而且适用于教学科研。现有技术中的一些机器人虽然也是由大量模块组成，但是由于结构上的限制，模块与模块之间的组合灵活性较差，很难实现机器人整体结构的改变，且模块上缺乏动力机构等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：其一，本专利技术设计了五组机器人的模块，使机器人结构组成实现了模块化；其二，本专利技术所设计的机器人是由这五组模块根据任务需要进行简单的组装配合，构成不同结构的机器人；其三，本专利技术所设计的机器人的圆柱104和前端壳体201的内部设计有凹槽，凹槽根据选用的电机107外形尺寸设计用于安装电机107，为机器人提供动力。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种模块化可重组机器人，由支架模块1、关节模块2、控制模块3、轮足模块4、辅助模块5组成。所述支架模块1由光杆101、夹板102、螺母103、圆柱104、平面板105、不动环106、电机107组成；所述支撑模块1的两根光杆101上套有两个对称的夹板102，夹板102中间夹有平面板105，平面板105上安放有控制模块3，控制模块3用于实现对机器人的自主控制功能；所述光杆101两端带有外螺纹，螺母103套在光杆101两端，用于固定夹板102；所述圆柱104内部设计有安装驱动电机的凹槽，凹槽内安放有电机107，圆柱104带有内螺纹的一端与光杆101连接，另一端上固定有不动环106；所述不动环106带有卡槽和卡口，中间开有圆孔；所述关节模块2由不动环106、前端壳体201、后端壳体202、动环203、固定盖204、轴承205、卡簧206、电机107组成；所述不动环106固定在内部设计有凹槽的前端壳体201的斜面上，凹槽根据选用的电机外形尺寸设计用于安装电机107；所述前端壳体201的柱体端带有外螺纹和固定孔，前端壳体201的柱体端与后端壳体202的柱体端连接；所述后端壳体202的柱体端带有内螺纹和固定孔，后端壳体202的斜面上固定有可转动的动环203；所述动环203带有卡槽、卡口，动环203上内部嵌有轴承205，轴承205支撑动环203与不动环106之间的相对运动转动；所述轴承205套在后端壳体202的斜面端，轴承205的外圈上卡有卡簧206；所述固定盖204固定在后端壳体202的斜面端上，固定盖204中间开有电机轴联接配合的孔，电机轴通过固定盖联接孔传递扭矩和运动；所述控制模块3由电源301、控制电路板302组成；所述控制电路板302包括主控电路和电机驱动电路，用于实现对机器人的自主控制功能；所述轮足模块4由瓦401、角度控制盘402、轮子403组成；所述瓦401下面安装有轮子403，瓦401的一侧固定有角度控制盘402；所述角度控制盘402上开有和关节模块2相连接的螺孔；所述辅助模块5由动环203、后端壳体202、过渡管501、半球壳502组成；所述前端壳体201与过渡管501连接，过渡管501带有内螺纹和固定孔；所述半球壳502与过渡管501连接，半球壳502带有外螺纹和固定孔。进一步的，该机器人是采用模块化设计，是由支架模块1、关节模块2、控制模块3、轮足模块4、辅助模块5五组模块根据不同任务的需求重组成不同结构的机器人，便于后期的维护和二次开发。进一步的，关节模块2和圆柱104的内部都设计安装有电机107，电机107用于为机器人提供动力驱动，实现机器人的灵活运动。进一步的，控制模块3是由电源301、控制电路板302组成；所述控制电路板302包括主控电路和电机驱动电路，用于实现对机器人的自主控制功能。进一步的，所述支架模块1、关节模块2、控制模块3、轮足模块4可重组成轮式车形机器人；所述轮式车形机器人的驱动轮是由两个相互连接的关节模块2与轮足模块4联接构成；通过关节模块2的转动不仅实现了机器人的全向运动，也实现了轮式车形机器人驱动轮的独立转向和独立驱动。进一步的，所述支架模块1、关节模块2、控制模块3、轮足模块4可重组成轮式车形机器人；所述轮式车形机器人的底盘由支架模块1通过圆柱104及不动环106与关节模块2联接构成；轮式车形机器人的底盘重心可以通过控制关节模块2和圆柱104内部的电机107来调节，重心调高可以越过较大的障碍物，重心调低能够提高机器人高速转向时的稳定性。进一步的，所述支架模块1由光杆101、夹板102、螺母103、圆柱104、平面板105、不动环106、电机107组成；支架模块1可以根据机器人的需要通过增加光杆101、夹板102、螺母103、圆柱104、平面板105、不动环106、电机107来延长支架模块1。进一步的，所述支架模块1、关节模块2、控制模块3、辅助模块5可重组成仿生六足机器人；所述仿生六足机器人通过控制关节模块2和圆柱104内部的电机107实现关节模块2之间以及关节模块与辅助模块5之间的相对转动，从而实现仿生六足机器人的运动。进一步的，所述的机器人可根据任务需求组装为足式人形、轮式车形、仿生六足形或其他结构的机器人，实现了机器人结构的可变性和模块化。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)、本专利技术的模块化可重组机器人是由五组模块根据不同的环境和任务需要，可以重组成不同结构、不同功能的机器人。(2)、本专利技术所述的关节模块2不仅起到联接作用，而且内部安装有电机，可以起到动力驱动的作用。(3)、本专利技术所述的轮式车形机器人不仅能够实现四轮独立转向与独立驱动，而且可以根据车速快慢和障碍物高低来调节重心高低，保证轮式车形机器人运行的平稳性。(4)、本专利技术所述模块化可重组机器人的模块可根据使用者的需求任意搭配组装，有利于益智教育。附图说明图1为本专利技术的足式人形机器人结构示意图。图2a为本专利技术的支架模块结构示意图。图2b为本专利技术的关节模块结构示意图。图2c为本专利技术的辅助模块结构示意图。图2d为本专利技术的轮足模块结构示意图。图3为本专利技术的关节模块结构剖视图。图4为本专利技术的控制模块示意图。图5为本专利技术的车形机器人结构示意图。图6为本专利技术的仿生六足形机器人结构示意图。附图标记含义为：1为支架模块，2为联接模块，3为控制模块，4为轮足模块，5为辅助模块，101光杆，102夹板，103螺母，104圆柱，105平面板，106不动环，107控制面板，108电机，201前端壳体，202后端壳体，203动环，204固定盖，205轴承，206卡簧，301电源，302控制电路板，401瓦，402角度控制盘，403轮子，501过渡管，502半球壳。注：附图中相同的结构只标注了一次，但是可以存在多个；如支架模块1有4个，联接模块2有38个，控制模块3有3个，轮足模块4有6个，辅助模块5有8个。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本专利技术。参见图1、图2a、图2b、图2c，图2d、图3、图4、图5、图6，一种模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模块化可重组机器人，其特征在于：由支架模块(1)、关节模块(2)、控制模块(3)、轮足模块(4)和辅助模块(5)组成，所述支架模块(1)由光杆(101)、夹板(102)、螺母(103)、圆柱(104)、平面板(105)、不动环(106)和电机(107)组成；所述支架模块(1)的两根光杆(101)上套有两个对称的夹板(102)，夹板(102)中间夹有平面板(105)，平面板(105)上安放有控制模块(3)，控制模块(3)用于实现对机器人的自主控制功能；所述光杆(101)两端带有外螺纹，螺母(103)套在光杆(101)两端，用于固定夹板(102)；所述圆柱(104)内部设计有安装驱动电机的凹槽，凹槽内安放有电机(107)，圆柱(104)带有内螺纹的一端与光杆(101)连接，另一端上固定有不动环(106)；所述不动环(106)带有卡槽和卡口，中间开有圆孔；所述关节模块(2)由不动环(106)、前端壳体(201)、后端壳体(202)、动环(203)、固定盖(204)、轴承(205)、卡簧(206)和电机(107)组成；所述不动环(106)固定在内部设计有凹槽的前端壳体(201)的斜面上，凹槽根据选用的电机外形尺寸设计用于安装电机(107)；所述前端壳体(201)的柱体端带有外螺纹和固定孔，前端壳体(201)的柱体端与后端壳体(202)的柱体端连接；所述后端壳体(202)的柱体端带有内螺纹和固定孔，后端壳体(202)的斜面上固定有可转动的动环(203)；所述动环(203)带有卡槽、卡口，动环(203)上内部嵌有轴承(205)，轴承(205)支撑动环(203)与不动环(106)之间的相对运动转动；所述轴承(205)套在后端壳体(202)的斜面端，轴承(205)的外圈上卡有卡簧(206)；所述固定盖(204)固定在后端壳体(202)的斜面端上，固定盖(204)中间开有电机轴联接配合的孔，电机轴通过固定盖联接孔传递扭矩和运动；所述控制模块(3)由电源(301)、控制电路板(302)组成；所述控制电路板(302)包括主控电路和电机驱动电路，用于实现对机器人的自主控制功能；所述轮足模块(4)由瓦(401)、角度控制盘(402)和轮子(403)组成；所述瓦(401)下面安装有轮子(403)，瓦(401)的一侧固定有角度控制盘(402)；所述角度控制盘(402)上开有和关节模块(2)相连接的螺孔；所述辅助模块(5)由动环(203)、后端壳体(202)、过渡管(501)和半球壳(502)组成；所述后端壳体(202)与过渡管(501)连接，过渡管(501)带有内螺纹和固定孔；所述半球壳(502)与过渡管(501)连接，半球壳(502)带有外螺纹和固定孔。...
【技术特征摘要】
1.一种模块化可重组机器人，其特征在于：由支架模块(1)、关节模块(2)、控制模块(3)、轮足模块(4)和辅助模块(5)组成，所述支架模块(1)由光杆(101)、夹板(102)、螺母(103)、圆柱(104)、平面板(105)、不动环(106)和电机(107)组成；所述支架模块(1)的两根光杆(101)上套有两个对称的夹板(102)，夹板(102)中间夹有平面板(105)，平面板(105)上安放有控制模块(3)，控制模块(3)用于实现对机器人的自主控制功能；所述光杆(101)两端带有外螺纹，螺母(103)套在光杆(101)两端，用于固定夹板(102)；所述圆柱(104)内部设计有安装驱动电机的凹槽，凹槽内安放有电机(107)，圆柱(104)带有内螺纹的一端与光杆(101)连接，另一端上固定有不动环(106)；所述不动环(106)带有卡槽和卡口，中间开有圆孔；所述关节模块(2)由不动环(106)、前端壳体(201)、后端壳体(202)、动环(203)、固定盖(204)、轴承(205)、卡簧(206)和电机(107)组成；所述不动环(106)固定在内部设计有凹槽的前端壳体(201)的斜面上，凹槽根据选用的电机外形尺寸设计用于安装电机(107)；所述前端壳体(201)的柱体端带有外螺纹和固定孔，前端壳体(201)的柱体端与后端壳体(202)的柱体端连接；所述后端壳体(202)的柱体端带有内螺纹和固定孔，后端壳体(202)的斜面上固定有可转动的动环(203)；所述动环(203)带有卡槽、卡口，动环(203)上内部嵌有轴承(205)，轴承(205)支撑动环(203)与不动环(106)之间的相对运动转动；所述轴承(205)套在后端壳体(202)的斜面端，轴承(205)的外圈上卡有卡簧(206)；所述固定盖(204)固定在后端壳体(202)的斜面端上，固定盖(204)中间开有电机轴联接配合的孔，电机轴通过固定盖联接孔传递扭矩和运动；所述控制模块(3)由电源(301)、控制电路板(302)组成；所述控制电路板(302)包括主控电路和电机驱动电路，用于实现对机器人的自主控制功能；所述轮足模块(4)由瓦(401)、角度控制盘(402)和轮子(403)组成；所述瓦(401)下面安装有轮子(403)，瓦(401)的一侧固定有角度控制盘(402)；所述角度控制盘(402)上开有和关节模块(2)相连接的螺孔；所述辅助模块(5)由动环(203)、后端壳体(202)、过渡管(501)和半球壳(502)组成；所述后端壳体(202)与过渡管(501)连接，过渡管(501)带有内螺纹和固定孔；所述半球壳(502)与过渡管(501)连接，半球壳(502)带有外螺纹和固定孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永斌，华飞，李国丽，陆思良，刘方，琚斌，张豹，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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