一种可重构机器人的对接机构制造技术

本发明专利技术公开了一种可重构机器人的对接机构，包括：主动面模块和/或被动面模块；其中，主动面模块包括：主动对接机构以及导杆；主动对接机构可沿导杆的轴线方向平移；被动面模块包括：被动对接机构；一可重构机器人模块的主动对接机构用于沿导杆平移以与另一可重构机器人模块的被动对接机构相对接并固定，以使主动面模块与被动面模块相对接，以完成两可重构机器人模块的对接。本发明专利技术的可重构机器人的对接机构，采用纯机械结构，具有连接可靠、拆装方便、运动灵活、维护方便、成本较低等特点，可广泛应用于但不限于模块化机器人及其他装置的对接和分离。

A docking mechanism of reconfigurable robot

The invention discloses a docking mechanism of a reconfigurable robot, including an active surface module and / or a passive surface module, wherein the active surface module includes an active docking mechanism and a guide rod, the active docking mechanism can translate along the axis direction of the guide rod, the passive surface module includes a passive docking mechanism, and the active docking mechanism of a reconfigurable robot module is used to translate along the guide rod to connect with the The passive docking mechanism of another reconfigurable robot module is connected and fixed to connect the active surface module and the passive surface module, so as to complete the docking of the two reconfigurable robot modules. The docking mechanism of the reconfigurable robot adopts a pure mechanical structure, which has the characteristics of reliable connection, convenient disassembly and assembly, flexible movement, convenient maintenance and low cost. It can be widely used in but not limited to the docking and separation of modular robots and other devices.

【技术实现步骤摘要】
一种可重构机器人的对接机构
本专利技术涉及机器人
，特别涉及一种可重构机器人的对接机构。
技术介绍
随着社会的而进步和科学技术的发展，生产生活中自动化程度的不断提高，机器人的应用越来越广泛。传统的机器人限于其构型的固定，只能完成某些特定的任务，难以满足不断变化的工作场景，并且维护的成本较高。可重构模块化机器人是由多个基本模块单元组成的复杂系统，这些基本模块单元能够按需组合成不同的构型以实现不同的功能，在多种复杂场景下具有较好的应用前景。可重构模块化机器人中的重点是可重构功能和快捷修复功能，要求不同模块之间能够快速地实现稳定连接，同时也能够便捷地进行分离。因此模块化机器人系统中不同模块之间的对接问题，是目前研究的一个重点，现有设计中的对接机构，大都结构复杂，体积庞大，耗能高，并且有控制复杂的问题，难以实现较好的应用。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术中存在的问题，提出一种可重构机器人的对接机构，采用纯机械结构，具有连接可靠、拆装方便、运动灵活、维护方便、成本较低等特点，可广泛应用于但不限于模块化机器人及其他装置的对接和分离。为解决上述技术问题，本专利技术是通过如下技术方案实现的：本专利技术提供一种可重构机器人的对接机构，其包括：主动面模块和/或被动面模块；其中，所述主动面模块包括：主动对接机构以及导杆；所述主动对接机构可沿所述导杆的轴线方向平移；所述被动面模块包括：被动对接机构；一可重构机器人模块的所述主动对接机构用于沿所述导杆平移以与另一可重构机器人模块的所述被动对接机构相对接并固定，以使所述主动面模块与所述被动面模块相对接，以完成两可重构机器人模块的对接。较佳地，所述主动对接机构还可沿所述导杆的轴向方向旋转，所述主动对接机构还用于在完成与所述被动对接机构的对接并固定之后沿所述导杆旋转以完成自锁，使得两个模块之间的连接更稳定牢靠，不容易脱离。较佳地，所述主动对接机构包括：滑动外壳、套管以及弹簧销；其中，所述套管套设在所述导杆上，所述滑动外壳套设在所述套管上；所述滑动外壳与所述套管之间可沿导杆的轴线方向进行相对的平移和旋转运动；所述导杆上设置有第一插销孔；所述弹簧销安装在所述套管上；所述滑动外壳上设置有压力面，所述压力面用于在对接时将所述弹簧销压入所述第一插销孔以及所述被动对接机构中，以使所述主动面模块与所述被动面模块相对接固定。较佳地，所述滑动外壳上设置有滑槽，所述套管上设置有限位块；或者，所述套管上设置有滑槽，所述滑动外壳上设置有限位块；所述限位块可沿所述滑槽运动，所述滑动外壳与所述套管之间的相对运动轨迹通过所述限位块以及所述滑槽确定。较佳地，所述滑槽为L形滑槽。较佳地，所述弹簧销包括：八个；其中四个沿所述套管的轴线同心圆等距分布于所述套管的前段，另外四个沿所述套管的轴线同心圆等距分布于所述套管的后段。较佳地，所述被动对接机构包括：对接轴以及挡板，所述对接轴垂直固定在所述挡板上；所述挡板用于在对接过程中挡住所述套管，以使所述滑动外壳与所述套管之间产生相对的平移运动；所述对接轴上设置有第二插销孔，用于在对接时使所述弹簧销插入其中。较佳地，所述挡板上设置有定位针，所述套管上设置有定位槽；或者，所述挡板上设置有定位槽，所述套管上设置有定位针；当对接时，所述定位针插入所述定位槽中，以保证所述弹簧销与所述插销孔的轴线平行。设置定位针和定位槽可以保证套管和对接轴按一定的相对姿态套接起来，从而保证弹簧销的轴线和第一插销孔以及第二插销孔的轴线平行，从而使弹簧销能够顺利平滑的插入到导杆的第一插销孔及对接轴的第二插销孔中。较佳地，所述第二插销孔包括两个，两个所述第二插销孔的轴线垂直相交。较佳地，所述主动面模块还包括：主动面底板，所述导杆固定在所述主动面底板上；和/或，所述被动面模块还包括：被动面底板，所述被动对接机构固定在所述被动面底板上。较佳地，每个可重构机器人模块包括：多个主动面模块以及多个被动面模块。相较于现有技术，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术的可重构机器人的对接机构，结构简单，不含传感器等电子元件，仅通过机械结构就可实现模块单元间的快速对接和拆分，因此具有较低的故障率，能够保证模块单元之间的连接更加可靠和稳定；(2)本专利技术的可重构机器人的对接机构，仅通过对接机构中单个滑动外壳的简单运动，即可实现相邻模块单元间的对接和拆分，操作便捷快速，便于维护；(3)本专利技术的可重构机器人的对接机构，通过弹簧销和第一插销孔以及第二插销孔间的紧密配合，以及套管和导杆间的紧密配合，可以最大程度上的抑制模块间的相对运动，从而实现整个机器人系统更加精密的运动控制；(4)本专利技术的可重构机器人的对接机构，体积紧凑，可方便地安装在不同的模块单元上，具有极高的普适性；(5)本专利技术的可重构机器人的对接机构，模块单元可通过在不同部位上安装本专利技术中的主动面模块或被动面模块，来实现一个模块单元对多个模块单元的复杂连接，可组成复杂构型的机器人，拥有较高的运动自由度。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明：图1为本专利技术的一实施例的可重构机器人的对接机构的对接示意图；图2为本专利技术的一实施例的主动面模块的结构示意图；图3为本专利技术的一实施例的主动对接机构的结构示意图；图4为本专利技术的一实施例的被动面模块的结构示意图；图5为本专利技术的一实施例的被动对接机构的结构示意图；图6为本专利技术的一实施例的主动对接机构和被动对接机构沿导杆的轴线剖切得到的剖视图；图7为本专利技术的一实施例的对接中主动对接机构和被动对接机构沿导杆的轴线剖切得到的剖视图；图8为本专利技术的一实施例的对接完成后主动对接机构和被动对接机构沿导杆的轴线剖切得到的剖视图。标号说明：100-被动面模块，200-主动面模块，101-被动面底板，102-被动对接机构，302-挡板，402-对接轴，312-定位针，412-第二插销孔，201-主动面底板，202-主动对接机构，203-导杆，502-滑动外壳，602-套管，522-压力面，532-滑槽，612-弹簧销，622-弹簧，632-定位槽，642-限位块，213-第一插销孔。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。本专利技术的可重构机器人的对接机构包括：主动面模块和/或被动面模块；其中，主动面模块包括：主动对接机构以及导杆；主动对接机构可沿导杆的轴线方向平移；被动面模块包括：被动对接机构；一可重构机器人模块的主动对接机构用于沿导杆平移以与另一可重构机器人模块的被动对接机构相对接并固定，以使主动面模块与被动面模块相对接，以完成两可重构机器人模块的对接。较佳实施例中，主动对接机构还可沿导杆的轴线方向旋转，用于在完成对接固定后进行旋转以完成自锁，使得连接更稳定。图1为本专利技术的一实施例的可重构机器人的对接机构的对接示意图。请参考图1，其为两个立方体形可重构模块化器人单元的对接示意图，每个可重构模块化机器人单元包括三个被动面模块100和三个主动面模块200。一实施例中，主动面模块200包括：主动面底板201、主动对接机构202以及导杆203，如图2所示。主动对接机构202套设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可重构机器人的对接机构，其特征在于，包括：主动面模块和/或被动面模块；其中，所述主动面模块包括：主动对接机构以及导杆；所述主动对接机构可沿所述导杆的轴线方向平移；所述被动面模块包括：被动对接机构；一可重构机器人模块的所述主动对接机构用于沿所述导杆平移以与另一可重构机器人模块的所述被动对接机构相对接并固定，以使所述主动面模块与所述被动面模块相对接，以完成两可重构机器人模块的对接。

【技术特征摘要】
1.一种可重构机器人的对接机构，其特征在于，包括：主动面模块和/或被动面模块；其中，所述主动面模块包括：主动对接机构以及导杆；所述主动对接机构可沿所述导杆的轴线方向平移；所述被动面模块包括：被动对接机构；一可重构机器人模块的所述主动对接机构用于沿所述导杆平移以与另一可重构机器人模块的所述被动对接机构相对接并固定，以使所述主动面模块与所述被动面模块相对接，以完成两可重构机器人模块的对接。2.根据权利要求1所述的可重构机器人的对接机构，其特征在于，所述主动对接机构还可沿所述导杆的轴向方向旋转，所述主动对接机构还用于在完成与所述被动对接机构的对接并固定之后沿所述导杆旋转以完成自锁。3.根据权利要求2所述的可重构机器人的对接机构，其特征在于，所述主动对接机构包括：滑动外壳、套管以及弹簧销；其中，所述套管套设在所述导杆上，所述滑动外壳套设在所述套管上；所述滑动外壳与所述套管之间可沿导杆的轴线方向进行相对的平移和旋转运动；所述导杆上设置有第一插销孔；所述弹簧销安装在所述套管上；所述滑动外壳上设置有压力面，所述压力面用于在对接时将所述弹簧销压入所述第一插销孔以及所述被动对接机构中，以使所述主动面模块与所述被动面模块相对接固定。4.根据权利要求3所述的可重构机器人的对接机构，其特征在于，所述滑动外壳上设置有滑槽，所述套管上设置有限位块；或者，所述套管上设置有滑槽，所述滑动外壳上设置有限位块；所述限位块可沿所述滑槽运...

【专利技术属性】
技术研发人员：费燕琼，代凌云，王江北，杜其通，陈萌，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31