一种可快速插拔与级联的机器人运动臂制造技术

本发明专利技术公开了一种可快速插拔与级联的机器人运动臂：包括A型结构动元，A型结构动元呈直筒形，包括公端端盖、公端端盖固定座A、推力轴承、主体框架A、外罩以及母端固定座A；公端端盖外端面设有六角柱，六角柱的一柱面设有卡位凹槽，六角柱的外端面设有的两个输电插孔，分别为正、负极；公端端盖内侧设有两根弹力电刷，公端端盖的六角柱的四周内侧环面设有环状斜倒扣；公端端盖固定座A通过螺丝与公端端盖固定连接，推力轴承两端分别与公端端盖以及主体框架A固定连接，主体框架A朝向公端端盖固定座A的端面上固定设有外环电极以及内环电极，主体框架A朝向公端端盖固定座A的端部外围台阶上嵌套有标识环。上嵌套有标识环。上嵌套有标识环。

【技术实现步骤摘要】
一种可快速插拔与级联的机器人运动臂


[0001]本专利技术涉及可快速插拔与级联的机器人运动臂
，具体是指一种可快速插拔与级联的机器人运动臂。

技术介绍

[0002]机器人技术与产业的发展是当今国际社会争相占领的制高点，人才储备和研发效率是关键问题之一。然而，对于人才培养，我国目前缺乏高质量的机器人学启蒙产品(玩具)与机器人学知识教学产品(教具)；对于研发，我们又缺乏合适的用于机器人设计开发的快速原型工具。
[0003]其中一个主要的原因在于：现有的机器人玩具和教育产品往往形态有限、只注重编程，虽然也有模块化，但没有将机器人自由度的概念融入机器人模块，造成针对机器人学的概念难以展示、相关教学难以开展。而对于机器人开发或快速原型工具，往往仅限于仿真，难以快速搭建可与物理环境交互的机器人本体原型。若自行搭建物理原型，又需要协调供电、通信、传感等诸多复杂因素，因此很难快速验证设计效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种可快速插拔与级联的机器人运动臂。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为一种可快速插拔与级联的机器人运动臂：包括A型结构动元，所述A型结构动元呈直筒形，包括公端端盖、公端端盖固定座A、推力轴承、主体框架A、外罩以及母端固定座A；
[0006]所述公端端盖外端面设有六角柱，所述六角柱的一柱面设有卡位凹槽，所述六角柱的外端面设有的两个输电插孔，分别为正、负极；所述公端端盖内侧设有两根弹力电刷，所述公端端盖的六角柱的四周内侧环面设有环状斜倒扣；
[0007]所述公端端盖固定座A通过螺丝与公端端盖固定连接，所述推力轴承两端分别与公端端盖以及主体框架A固定连接，所述主体框架A朝向公端端盖固定座A的端面上固定设有外环电极以及内环电极，两根所述弹力电刷分别与外环电极以及内环电极按压滑动配合，所述主体框架A朝向公端端盖固定座A的端部外围台阶上嵌套有标识环，用于标识该结构动元是否带有动力；
[0008]所述主体框架A内设有电机A，两外侧分别设有主控电路板以及电机驱动与控制电路板，朝向母端固定座A的端部设有近场信号接收电路板以及两根母端盖板插针；所述电机A设有减速器以及编码器，所述减速器通过螺丝固定在主体框架A的端面内侧，所述电机A的动力输出轴通过轴孔螺丝与公端端盖固定座A固定连接；
[0009]所述外罩套在主体框架A外部，两端分别与标识环的端部外围台阶以及母端固定座A的端部外围台阶嵌套连接，所述外罩靠近母端固定座A设有对称的两个按钮孔；
[0010]所述母端固定座A由母端端盖以及两个半圆形母端固定座组合而成，所述母端端
盖分别通过螺丝与两个半圆形母端固定座固定连接，所述母端端盖设有六角柱孔，所述近场信号接收电路板呈环形，嵌套在母端端盖上；所述母端固定座A分别通过螺丝与主体框架A的尾端端面固定连接，所述半圆形母端固定座设有按钮支撑座，所述按钮支撑座设有解锁按钮以及锁舌，两个所述解锁按钮分别位于两个按钮孔内，两个所述锁舌均与环状斜倒扣按压卡位配合；
[0011]包括BL型结构动元，所述BL型结构动元呈直角弯曲L形，包括公端端盖固定座BL、主体框架BL、上外罩BL、下外罩BL以及母端固定座BL；
[0012]所述BL型结构动元的公端端盖固定座BL位于L形的短边的端部，所述公端端盖固定座BL与公端端盖固定座A在结构功能及装配方式方面相同，公端端盖固定座BL比公端端盖固定座A在结构尺寸方面更长更深；
[0013]所述主体框架BL呈直角形，在结构功能方面与主体框架A相同，所述主体框架BL内设有电机BL，所述电机BL与电机A结构相同，所述电机BL的减速器具备运动转换结构，所述电机BL的动力输出轴与电机BL本体的轴线正交；
[0014]所述上外罩BL通过螺丝与主体框架BL固定连接，所述下外罩BL一端通过卡扣与上外罩BL固定连接，另一端与母端固定座BL的端部外围台阶嵌套连接，所述上外罩BL与下外罩BL连接后呈直角弯曲形；所述母端固定座BL与母端固定座A的结构及装配方式相同；
[0015]所述BL型结构动元的其余各部件的结构及装配方式与A型结构动元的对应相同；
[0016]还包括BR型结构动元，所述BR型结构动元呈直角弯曲L形，包括公端端盖固定座BR、主体框架BR、上外罩BR、下外罩BR以及母端固定座BR；
[0017]所述BR型结构动元的公端端盖固定座BR位于L形的长边的端部，所述公端端盖固定座BR与公端端盖固定座A结构及装配方式相同，所述主体框架BR呈直角形，在结构功能方面与主体框架A相同；
[0018]所述上外罩BR通过螺丝与主体框架BR固定连接，所述下外罩BR一端通过卡扣与上外罩BR固定连接，另一端与母端固定座BR的端部外围台阶嵌套连接，所述上外罩BR与下外罩BR连接后呈直角弯曲形，所述上外罩BR与上外罩BL结构不同，所述下外罩BR与下外罩BL结构不同，所述母端固定座BR与母端固定座A结构及装配方式相同；
[0019]所述BR型结构动元的其余各部件的结构及装配方式与A型结构动元的对应相同。
[0020]作为改进，所述公端端盖与公端端盖固定座A相对固定，所述标识环、外罩以及母端固定座A相对固定，所述公端端盖与标识环相对转动，所述公端端盖、公端端盖侧的推力轴承座以及电机A的动力输出轴一起构成A型结构动元的固定段，所述主体框架A侧的推力轴承座、标识环、主体框架A、电机A本体、母端固定座A以及其余各部件一起构成A型结构动元的旋转段，所述固定段与旋转段通过推力轴承相对旋转。
[0021]作为改进，所述六角柱与级联的六角柱孔通过卡位凹槽准确插拔配合，两根所述母端盖板插针与级联的两个输电插孔插接配合通电。
[0022]作为改进，所述主控电路板用于运行主控程序、提供存储空间、向公端端盖方向进行近场通信发射以及与机器人躯干进行蓝牙通信，所述电机驱动与控制电路板用于驱动电机运动以及运行电机控制程序。
[0023]作为改进，所述机器人运动臂由A型结构动元、BL型结构动元以及BR型结构动元按照特定的数量和交错方式插入级联而成，同时通过按压两个所述解锁按钮使两个锁舌下移
来解锁拔出级联的公端，所述机器人运动臂与机器人躯干连接。
[0024]本专利技术与现有技术相比的优点在于：结构动元之间可以相对自由转动，可无限制级联，正实现了机器人“运动自由度”的模块化；各结构动元自带电机驱动控制、主控与通信功能，配合躯干模块，即插即用，并且支持热插拔；结构动元从机器人躯干取电，与躯干形成“一主多从”的架构，运动模块支持多重级联，可快速搭建多自由度的机器人系统；融入“自由度”概念的机器人运动模块，直观地展示机器人学概念，显著提升机器人编程和机器人学教学的效果；机器人构型组合与扩展的空间很大，作为机器人学启蒙性玩具或教具，可玩性丰富，生命周期长；集成了驱动与控制功能的机器人运动模块，支持快速搭建机器人原型，显著提升机器人设计与开发的效率，加快机了器人系统的效能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可快速插拔与级联的机器人运动臂，其特征在于：包括A型结构动元(1)，所述A型结构动元(1)呈直筒形，包括公端端盖(4)、公端端盖固定座A(5)、推力轴承(6)、主体框架A(7)、外罩(8)以及母端固定座A(9)；所述公端端盖(4)外端面设有六角柱(10)，所述六角柱(10)的一柱面设有卡位凹槽(11)，所述六角柱(10)的外端面设有的两个输电插孔(12)，分别为正、负极；所述公端端盖(4)内侧设有两根弹力电刷(13)，所述公端端盖(4)的六角柱(10)的四周内侧环面设有环状斜倒扣(14)；所述公端端盖固定座A(5)通过螺丝与公端端盖(4)固定连接，所述推力轴承(6)两端分别与公端端盖(4)以及主体框架A(7)固定连接，所述主体框架A(7)朝向公端端盖固定座A(5)的端面上固定设有外环电极(15)以及内环电极(16)，两根所述弹力电刷(13)分别与外环电极(15)以及内环电极(16)按压滑动配合，所述主体框架A(7)朝向公端端盖固定座A(5)的端部外围台阶上嵌套有标识环(17)，用于标识该结构动元是否带有动力；所述主体框架A(7)内设有电机A(18)，两外侧分别设有主控电路板(19)以及电机驱动与控制电路板(20)，朝向母端固定座A(9)的端部设有近场信号接收电路板(21)以及两根母端盖板插针(22)；所述电机A(18)设有减速器以及编码器，所述减速器通过螺丝固定在主体框架A(7)的端面内侧，所述电机A(18)的动力输出轴通过轴孔螺丝与公端端盖固定座A(5)固定连接；所述外罩(8)套在主体框架A(7)外部，两端分别与标识环(17)的端部外围台阶以及母端固定座A(9)的端部外围台阶嵌套连接，所述外罩(8)靠近母端固定座A(9)设有对称的两个按钮孔(23)；所述母端固定座A(9)由母端端盖(26)以及两个半圆形母端固定座(24)组合而成，所述母端端盖(26)分别通过螺丝与两个半圆形母端固定座(24)固定连接，所述母端端盖(26)设有六角柱孔(27)，所述近场信号接收电路板(21)呈环形，嵌套在母端端盖(26)上；所述母端固定座A(9)分别通过螺丝与主体框架A(7)的尾端端面固定连接，所述半圆形母端固定座(24)设有按钮支撑座(28)，所述按钮支撑座(28)设有解锁按钮(29)以及锁舌(30)，两个所述解锁按钮(29)分别位于两个按钮孔(23)内，两个所述锁舌(30)均与环状斜倒扣(14)按压卡位配合；包括BL型结构动元(2)，所述BL型结构动元(2)呈直角弯曲L形，包括公端端盖固定座BL(34)、主体框架BL(35)、上外罩BL(36)、下外罩BL(37)以及母端固定座BL(38)；所述BL型结构动元(2)的公端端盖固定座BL(34)位于L形的短边的端部，所述公端端盖固定座BL(34)与公端端盖固定座A(5)在结构功能及装配方式方面相同，公端端盖固定座BL(34)比公端端盖固定座A(5)在结构尺寸方面更长更深；所述主体框架BL(35)呈直角形，在结构功能方面与主体框架A(7)相同，所述主体框架BL(35)内设有电机BL(39)，所述电机BL(39)与电机A(18)结构相同，所述电机BL(39)的减速器具备运动转换结构，所述电机BL(39)的动力输出轴与电机B...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈幸，
申请(专利权)人：上海罗博拓机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：