【技术实现步骤摘要】
本技术涉及舵机领域，尤其涉及模块化特种舵机。
技术介绍
1、目前市面上的舵机无法自身之间快速重构组装，来自由搭建成仿生机器人。需要配合外部零件，其集成度较低，无法满足在狭小、复杂、封闭的空间完成作业的要求。在灾后救援中普通需要灵活小巧、造价低廉、运动多样的设备来适应复杂的工作环境。以现有舵机搭建的机器人很难满足以上要求，固一种模块化特种舵机急需开发。
2、专利文献公开号为cn214446400u的蛇形机器人关节模块及模块化蛇形机器人关节，包括：耦合设置的第一关节单元和第二关节单元；以及，位于二者之间且具备正交设置的四端部的关节连接单元；所述第一关节单元包括：第一关节本体和设于其内的第一驱动组件；所述第一驱动组件的输出端与关节连接单元的第一端部同步传动连接；所述第二关节单元包括：第二关节本体和设于其内且与第一驱动组件输出轴线垂直设置的第二驱动组件；所述第二驱动组件的输出端与所述第一端部邻侧的第二端部同步传动连接；所述关节连接单元上第一端部和与第一端部正对应设置的第三端部分别与第一关节本体可旋转连接；所述关节连接单元上第二端部和与第二端部正对应设置的第四端部分别与所述第二关节本体可旋转连接。此专利通过调节第一关节本体和第二关节本体之间的对应关系能够实现关节模块的结构布局设置，每个结构部件都是可以重复使用的，制造成本低，并且关节模块与关节模块之间的连接设计通用，在确保驱动能力的前提下可以自由增加关节模块数目。然而，该专利依然存在一些不足：1、通过同步轮和同步带进行制动，仅适用于低负载场景，在高负载制动时难以对关节角度进行精
技术实现思路
1、本技术要解决的技术问题是：为了解决现有舵机模块组装效率低和制动失灵的问题，本技术提供了模块化特种舵机来解决上述问题。
2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：模块化特种舵机，包括第一连接臂和第二连接臂，所述第一连接臂和第二连接臂转动连接，还包括：驱动机构、电气连接装置、制动模块和对接机构，所述驱动机构包括动力电机和减速箱，所述减速箱和动力电机安装在第一连接臂内，所述减速箱的输出端连接所述第二连接臂，所述动力电机通过所述减速箱带动所述第一连接臂和第二连接臂以减速箱的输出端为轴进行转动，所述电气连接装置用于连接第一连接臂和第二连接臂内的电路；所述制动模块包括电动升降座、制动盘、转盘和制动齿轮轴，所述电动升降座通过安装架固定在所述第一连接臂内，所述制动盘安装在所述电动升降座的顶部，所述制动齿轮轴的一端与所述减速箱通过齿轮啮合传动，所述转盘同轴固定在所述制动齿轮轴的另一端并且正对所述制动盘设置，所述电动升降座能够推动所述制动盘与所述转盘抵接；所述对接机构用于将一个模块化特种舵机的第一连接臂与另一个模块化特种舵机的第二连接臂连接并锁紧。
3、作为优选，所述减速箱采用四级减速结构，包括电机轴齿轮、第一双联齿轮、第二双联齿轮、第三双联齿轮、输出齿轮轴、第一轴承、密封盖和多个销轴，所述电机轴齿轮、第一双联齿轮、第二双联齿轮、第三双联齿轮、输出齿轮轴和制动齿轮轴依次啮合并通过销轴转动安装在所述第一连接臂内，所述密封盖用于封闭所述第一连接臂的内部空间，所述第一轴承套设在所述输出齿轮轴上，所述第一轴承的外圈与所述第一连接臂卡合。
4、作为优选，所述电动升降座包括制动电机、齿轮传动座、传动螺杆、制动盘滑套、导向块、导向轴、压缩弹簧和限位针，所述制动电机的输出轴通过所述齿轮传动座连接所述传动螺杆，所述制动盘滑套安装在所述传动螺杆上并且与所述传动螺杆螺纹连接，所述制动盘滑动安装在所述制动盘滑套上，所述限位针插接在所述制动盘滑套的端部对所述制动盘进行限位，所述压缩弹簧套在所述制动盘滑动套上并且与所述制动盘抵接，所述导向块固定在所述制动盘滑套的侧面，所述导向轴垂直固定在所述齿轮传动座上，所述导向块和所述制动盘均与所述导向轴滑动连接。
5、作为优选，所述制动盘的表面上还粘接有制动垫片。
6、作为优选，所述制动垫片为聚氨酯垫。
7、作为优选，所述对接机构包括螺纹环、压环和定位销，所述螺纹环转动安装在所述第一连接臂的末端，所述压环固定在所述第一连接臂上并且与所述螺纹环滑动配合，对螺纹环的轴向位置进行限位，所述定位销固定在所述第一连接臂上，所述第二连接臂上开设有用于容纳所述定位销的定位孔，所述第二连接臂的末端设置有外螺纹口。
8、作为优选，所述第一连接臂上固定有电机仓壳和齿轮仓壳，所述电机仓壳用于遮盖所述动力电机，所述齿轮仓壳用于遮盖所述减速箱，所述第二连接臂上固定有磁铁安装壳和充电口壳。
9、作为优选，所述电气连接装置包括电路板、电池、电气对接公头、电气对接母头、充电接口和磁铁，所述电池、动力电机、电动升降座、电气对接公头、电气对接母头和充电接口均与所述电路板电性连接，所述电气对接公头和所述电气对接母头分别固定在第一连接臂和第二连接臂的末端，所述电路板上装有旋转磁编传感器，所述磁铁固定在所述磁铁安装壳内并且正对所述旋转磁编传感器，所述充电接口固定在所述充电口壳上。
10、作为优选，所述制动齿轮轴上套设有隔套，所述隔套的两端通过第二轴承和第三轴承与所述第一连接臂转动连接。
11、本技术的有益效果是，其一，设置有减速箱和制动模块，制动模块的转盘通过制动齿轮轴连接减速箱，在进行制动时，将制动模块的制动盘推向转盘，通过摩擦力作用首先将转盘锁紧，再通过转盘对制动齿轮轴和减速箱进行制动，使第一连接臂和第二连接臂能够在较高负载下实现制动操作。
12、其二，设置有对接机构和电气连接装置，通过旋转对接机构的螺纹环即可将两个模块化特种舵机进行物理锁紧，对接完成后电气连接装置的电气对接公头和电气对接母头完成连接实现电路连通。
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1.模块化特种舵机，包括第一连接臂(1)和第二连接臂(2)，所述第一连接臂(1)和第二连接臂(2)转动连接，其特征在于，还包括：驱动机构(3)、电气连接装置(4)、制动模块(5)和对接机构(6)，所述驱动机构(3)包括动力电机(7)和减速箱(8)，所述减速箱(8)和动力电机(7)安装在第一连接臂(1)内，所述减速箱(8)的输出端连接所述第二连接臂(2)，所述动力电机(7)通过所述减速箱(8)带动所述第一连接臂(1)和第二连接臂(2)以减速箱(8)的输出端为轴进行转动，所述电气连接装置(4)用于连接第一连接臂(1)和第二连接臂(2)内的电路；
2.如权利要求1所述的模块化特种舵机，其特征在于：所述减速箱(8)采用四级减速结构，包括电机轴齿轮(14)、第一双联齿轮(15)、第二双联齿轮(16)、第三双联齿轮(17)、输出齿轮轴(18)、第一轴承(19)、密封盖(20)和多个销轴(21)，所述电机轴齿轮(14)、第一双联齿轮(15)、第二双联齿轮(16)、第三双联齿轮(17)、输出齿轮轴(18)和制动齿轮轴(12)依次啮合并通过销轴(21)转动安装在所述第一连接臂(1)内，
3.如权利要求1所述的模块化特种舵机，其特征在于：所述电动升降座(9)包括制动电机(22)、齿轮传动座(23)、传动螺杆(24)、制动盘滑套(25)、导向块(26)、导向轴(27)、压缩弹簧(28)和限位针(29)，所述制动电机(22)的输出轴通过所述齿轮传动座(23)连接所述传动螺杆(24)，所述制动盘滑套(25)安装在所述传动螺杆(24)上并且与所述传动螺杆(24)螺纹连接，所述制动盘(10)滑动安装在所述制动盘滑套(25)上，所述限位针(29)插接在所述制动盘滑套(25)的端部对所述制动盘(10)进行限位，所述压缩弹簧(28)套在所述制动盘(10)滑动套上并且与所述制动盘(10)抵接，所述导向块(26)固定在所述制动盘滑套(25)的侧面，所述导向轴(27)垂直固定在所述齿轮传动座(23)上，所述导向块(26)和所述制动盘(10)均与所述导向轴(27)滑动连接。
4.如权利要求3所述的模块化特种舵机，其特征在于：所述制动盘(10)的表面上还粘接有制动垫片(30)。
5.如权利要求4所述的模块化特种舵机，其特征在于：所述制动垫片(30)为聚氨酯垫。
6.如权利要求1所述的模块化特种舵机，其特征在于：所述对接机构(6)包括螺纹环(31)、压环(32)和定位销(33)，所述螺纹环(31)转动安装在所述第一连接臂(1)的末端，所述压环(32)固定在所述第一连接臂(1)上并且与所述螺纹环(31)滑动配合，对螺纹环(31)的轴向位置进行限位，所述定位销(33)固定在所述第一连接臂(1)上，所述第二连接臂(2)上开设有用于容纳所述定位销(33)的定位孔(34)，所述第二连接臂(2)的末端设置有外螺纹口(35)。
7.如权利要求1所述的模块化特种舵机，其特征在于：所述第一连接臂(1)上固定有电机仓壳(36)和齿轮仓壳(37)，所述电机仓壳(36)用于遮盖所述动力电机(7)，所述齿轮仓壳(37)用于遮盖所述减速箱(8)，所述第二连接臂(2)上固定有磁铁安装壳(38)和充电口壳(39)。
8.如权利要求7所述的模块化特种舵机，其特征在于：所述电气连接装置(4)包括电路板(40)、电池(41)、电气对接公头(42)、电气对接母头(43)、充电接口(44)和磁铁(45)，所述电池(41)、动力电机(7)、电动升降座(9)、电气对接公头(42)、电气对接母头(43)和充电接口(44)均与所述电路板(40)电性连接，所述电气对接公头(42)和所述电气对接母头(43)分别固定在第一连接臂(1)和第二连接臂(2)的末端，所述电路板(40)上装有旋转磁编传感器(46)，所述磁铁(45)固定在所述磁铁安装壳(38)内并且正对所述旋转磁编传感器(46)，所述充电接口(44)固定在所述充电口壳(39)上。
9.如权利要求1所述的模块化特种舵机，其特征在于：所述制动齿轮轴(12)上套设有隔套(47)，所述隔套(47)的两端通过第二轴承(48)和第三轴承(49)与所述第一连接臂(1)转动连接。
...【技术特征摘要】
1.模块化特种舵机，包括第一连接臂(1)和第二连接臂(2)，所述第一连接臂(1)和第二连接臂(2)转动连接，其特征在于，还包括：驱动机构(3)、电气连接装置(4)、制动模块(5)和对接机构(6)，所述驱动机构(3)包括动力电机(7)和减速箱(8)，所述减速箱(8)和动力电机(7)安装在第一连接臂(1)内，所述减速箱(8)的输出端连接所述第二连接臂(2)，所述动力电机(7)通过所述减速箱(8)带动所述第一连接臂(1)和第二连接臂(2)以减速箱(8)的输出端为轴进行转动，所述电气连接装置(4)用于连接第一连接臂(1)和第二连接臂(2)内的电路；
2.如权利要求1所述的模块化特种舵机，其特征在于：所述减速箱(8)采用四级减速结构，包括电机轴齿轮(14)、第一双联齿轮(15)、第二双联齿轮(16)、第三双联齿轮(17)、输出齿轮轴(18)、第一轴承(19)、密封盖(20)和多个销轴(21)，所述电机轴齿轮(14)、第一双联齿轮(15)、第二双联齿轮(16)、第三双联齿轮(17)、输出齿轮轴(18)和制动齿轮轴(12)依次啮合并通过销轴(21)转动安装在所述第一连接臂(1)内，所述密封盖(20)用于封闭所述第一连接臂(1)的内部空间，所述第一轴承(19)套设在所述输出齿轮轴(18)上，所述第一轴承(19)的外圈与所述第一连接臂(1)卡合。
3.如权利要求1所述的模块化特种舵机，其特征在于：所述电动升降座(9)包括制动电机(22)、齿轮传动座(23)、传动螺杆(24)、制动盘滑套(25)、导向块(26)、导向轴(27)、压缩弹簧(28)和限位针(29)，所述制动电机(22)的输出轴通过所述齿轮传动座(23)连接所述传动螺杆(24)，所述制动盘滑套(25)安装在所述传动螺杆(24)上并且与所述传动螺杆(24)螺纹连接，所述制动盘(10)滑动安装在所述制动盘滑套(25)上，所述限位针(29)插接在所述制动盘滑套(25)的端部对所述制动盘(10)进行限位，所述压缩弹簧(28)套在所述制动盘(10)滑动套上并且与所述制动盘(10)抵接，所述导向块(26)固定在所述制动盘滑套(25)的侧面，所述导向轴(27)垂直固定在所述齿轮传动座(23...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭宪，张雪波，侯计，刘华旺，毛青丽，方勇纯，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：新型
国别省市：
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