单自由度旋转关节模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单自由度旋转关节模块，其特征在于包括锁紧钩、电路板等，舵机安装在舵机壳体中，舵机底板和舵机壳体固定连接，锁紧钩活动地夹在舵机底板与舵机壳体之间；在舵机壳体的两端分别伸出支承轴和舵机的输出轴，所述的支撑架的两侧通过法兰盘和螺钉安装在支承轴和舵机输出轴上，在支撑架的上端设有与锁紧钩配合的锁紧台阶；包含有控制单元的电路板分别安装在舵机底板的下端和支撑架的上端，在电路板上分别设有电极触点，两块电路板之间通过电缆进行连接。本实用新型专利技术的旋转关节模块使机器人装配拆卸简便快捷，免工具；装配过程同时实现电气连接，无需插拔电缆；模块中包含控制单元，扩展性强，控制灵活度高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机器人部件，具体的说是涉及一种用于构建模块化机器人的单自由度旋转关节模块。属于机器人

技术介绍
随着机器人技术的不断发展，机器人的技术越来越高，品种越来越多，所能够完成 的动作也越来越复杂。目前，可供用户拼装的教育娱乐机器人，通常采用一个集中控制器、 多个伺服舵机、一系列结构连接件及其它传感器等单元组成，各单元间通过电缆连接，这种 应用方式存在拆装繁琐、扩展能力相对有限等问题，未能完全满足用户的使用需求。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种用于教育娱乐的拆装方 便、控制及扩展灵活度高的单自由度旋转关节模块。 为达到上述目的，本技术是通过以下的技术方案来实现的 —种单自由度旋转关节模块，其特征在于包括支撑架、舵机壳体、舵机底板、锁紧钩、舵机、法兰盘及电路板，所述的舵机安装在舵机壳体中，舵机底板和舵机壳体固定连接，锁紧钩活动地夹在舵机底板与舵机壳体之间；在舵机壳体的两端分别伸出支承轴和舵机的输出轴，所述的支撑架的两侧通过法兰盘和螺钉安装在支承轴和舵机输出轴上，在支撑架的上端设有与锁紧钩配合的锁紧台阶；包含有控制单元的电路板分别安装在舵机底板的下端和支撑架的上端，在电路板上分别设有电极触点，两块电路板之间通过电缆进行连接。 前述的单自由度旋转关节模块，其特征在于在舵机底板和支撑架的侧边分别设有连接传感模块或分支结构件的扩展接口 。 前述的单自由度旋转关节模块，其特征在于舵机底板和支撑架侧边的扩展接口分 别为4个。 前述的单自由度旋转关节模块，其特征在于所述的电极触点为多组。 前述的单自由度旋转关节模块，其特征在于所述的电极触点为弹片电极。 前述的单自由度旋转关节模块，其特征在于还包括两个固定锁紧钩，所述的固定锁紧钩设置在舵机底板的下侧，在支撑架的上端设有与固定锁紧钩配合的锁紧台阶。 前述的单自由度旋转关节模块，其特征在于所述的支撑架上的锁紧台阶为8个，八个锁紧台阶分两组在相互垂直的方向上呈旋转对称性分布。 本技术的技术效果是本技术的旋转关节模块使机器人装配拆卸简便快 捷，免工具；装配过程同时实现电气连接，无需插拔电缆；模块中包含控制单元，扩展性强， 控制灵活度高。附图说明图1是本技术的整体结构立体图。 图2是本技术的整体结构爆炸图； 图3为本专利技术实施例一中的锁紧台阶的分布示意图； 图4为图3中的D-D向局部剖视图； 图5为图3中的B-B向局部剖视图。 图中标号含义如下 1、舵机底板2、锁紧钩3、舵机壳体4、支撑架5、电路板 6、弹片电极7、电缆 8、舵机 9、法兰盘具体实施方式以下结合附图对本技术作具体的介绍。 图1是本技术的整体结构立体图。图2是本技术的整体结构爆炸图。 如图所示，本技术的单自由度旋转关节模块，包括支撑架4、舵机壳体3、舵机 底板1、锁紧钩2、舵机8、法兰盘9及电路板5，舵机8安装在舵机壳体3中，舵机底板1和 舵机壳体3固定连接。图示的为一种固定方式，在舵机底板1的上侧设有倒剌IO，在舵机壳 体3上对应地设有倒剌孔，舵机底板1和舵机壳体3通过倒剌10固定连接为一体。当然也 可以由其它的固定方式。 锁紧钩2活动地夹在舵机底板1与舵机壳体3之间，锁紧钩2可以采用弹性结构， 在不受外力时，其上所含弹性机构将头部钩状结构往中间推紧，组成连接锁紧机构的锁紧 开关。在舵机壳体3的两端分别伸出支承轴和舵机8的输出轴，支撑架4的两侧通过法兰盘 9和螺钉安装在支承轴和舵机8的输出轴上，形成单自由度旋转关节，通过舵机8的驱动，实 现舵机壳体3和支撑架54的相对转动。 在支撑架4的上端设有与锁紧钩2配合的锁紧台阶，可以与另一个模块上舵机底 板1上的锁紧钩2配合，将两个模块锁紧在一起，实现连接功能。并且通过锁紧钩2可以实 现相邻模块间的快速对接和锁紧，从而实现了模块化机器人的快速拆装。 包含有控制单元的电路板5分别安装在舵机底板1的下端和支撑架4的上端，在 电路板5上分别设有电极触点，两块电路板5之间通过电缆7进行连接。对接时，两个模块 上的电极触点相互对应接触，从而实现了机器人旋转模块与旋转模块、旋转模块与其他模 块的电源及通信互联。包含在电路板5中的控制单元，可实现对舵机的运动控制，并通过电 缆、电路板与外部其它模块进行通讯，实现动作同步与行为协调。这样就不需要集中控制 器，在模块外部也就没有了电缆，简化了结构和控制，方便拆装。 在舵机底板1和支撑架4的侧边分别设有连接传感模块或分支结构件的扩展接 口 ，可连接分支结构件或传感器模块，实现分支结构件或传感器模块与旋转关节模块的电 气连接和机械连接。扩展接口可以设置4个，一边一个，可以连接多个外部模块，扩展性强， 控制灵活度高。 电极触点为多组，为了增强接触效果，电极触点可以采用弹片电极6，也可以采用 其他的形式。 为了便于安装和拆卸，在舵机底板1上还包括两个固定锁紧钩，固定锁紧钩设置在舵机底板1的下侧，在支撑架4的上端设有与固定锁紧钩配合的锁紧台阶。 图3为本专利技术实施例一中的锁紧台阶的分布示意图；图4为图3中的D-D向局部剖视图；图5为图3中的B-B向局部剖视图。 为了实现两个模块之间在两个垂直方向上的连接，运动单元II上设有八个锁紧 台阶，分别为锁紧台阶221、222、223、224、226、227、228和229，锁紧钩2可与另一个关节模 块上的八个锁紧台阶相互连接锁紧。为了实现两个关节模块之间可以具备两个正交方向的 连接方式，八个锁紧台阶分两组在相互垂直的方向上呈旋转对称性分布。 模块间对接拆卸的具体操作为把一个关节模块上两个固定锁紧钩扣入另一关节 模块上的锁紧台阶223、224，再将锁紧钩2分别扣入另一关节模块上的锁紧台阶221、222， 两个关节模块就实现了平行方向的对接。同理将上述锁紧台阶221、222、223及224对应换 成226、227、228及229即可实现相邻模块间的垂直连接。这样就使得两个模块可以在水平 和垂直方向上连接，增加了连接的多样性。机械连接同时也实现了电气连接。拆卸时，只 需按住锁紧钩2，然后依次将锁紧钩从另一个模块上的锁紧台阶中卸下，即可实现模块的拆 卸。 上述实施例不以任何形式限制本技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所 获得的技术方案，均落在本技术的保护范围内。权利要求一种单自由度旋转关节模块，其特征在于包括支撑架、舵机壳体、舵机底板、锁紧钩、舵机、法兰盘及电路板，所述的舵机安装在舵机壳体中，舵机底板和舵机壳体固定连接，锁紧钩活动地夹在舵机底板与舵机壳体之间；在舵机壳体的两端分别伸出支承轴和舵机的输出轴，所述的支撑架的两侧通过法兰盘和螺钉安装在支承轴和舵机输出轴上，在支撑架的上端设有与锁紧钩配合的锁紧台阶；包含有控制单元的电路板分别安装在舵机底板的下端和支撑架的上端，在电路板上分别设有电极触点，两块电路板之间通过电缆进行连接。2. 根据权利要求l所述的单自由度旋转关节模块，其特征在于在舵机底板和支撑架的 侧边分别设有连接传感模块或分支结构件的扩展接口 。3. 根据权利要求2所述的单自由度旋转关节模块，其特征在于舵机底板和支撑架侧边 的扩展接口分别为4个。4. 根据权利要求1所述的单自由度旋转关节模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单自由度旋转关节模块，其特征在于包括支撑架、舵机壳体、舵机底板、锁紧钩、舵机、法兰盘及电路板，所述的舵机安装在舵机壳体中，舵机底板和舵机壳体固定连接，锁紧钩活动地夹在舵机底板与舵机壳体之间；在舵机壳体的两端分别伸出支承轴和舵机的输出轴，所述的支撑架的两侧通过法兰盘和螺钉安装在支承轴和舵机输出轴上，在支撑架的上端设有与锁紧钩配合的锁紧台阶；包含有控制单元的电路板分别安装在舵机底板的下端和支撑架的上端，在电路板上分别设有电极触点，两块电路板之间通过电缆进行连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖飞雨，谢之柱，程胜，张建伟，张厚祥，
申请(专利权)人：昆山市工业技术研究院有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]