專利名稱：適用于模塊化機(jī)器人的可張合孔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域的模塊化機(jī)器人結(jié)構(gòu)，特別是一 種適用于模塊化機(jī)器人的可張合孔。
背景技術(shù)：
模塊化機(jī)器人由許多相似的基本模塊通過模塊間的連接、分離可動(dòng)態(tài)地快速 變形為不同的機(jī)器人構(gòu)型，以適應(yīng)不同環(huán)境及工作任務(wù)的需要。其中模塊機(jī)器人 各模塊間的連接、分離結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。對(duì)這方面的研究，國內(nèi)還沒有相關(guān) 報(bào)道。國際上針對(duì)各自設(shè)計(jì)的模塊，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的連接、分離結(jié)構(gòu)，具有自己的 優(yōu)缺點(diǎn)，但當(dāng)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，其連接、分離結(jié)構(gòu)就不能工作，影響了模塊的工 作性能，且不具有通用性。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，Murata等人在《Artificial Intelligent in Engineering))(《工程中的人工智能》)，2001年第15期，P383-387，撰文"Conc印t of self-reconfigurable modular robotic system"("自重構(gòu)模塊機(jī)器人的概 念")，該文介紹了每個(gè)模塊接口安裝有永磁鐵、彈簧、形狀記憶合金線圈、傳感 器、驅(qū)動(dòng)器等，兩模塊靠四對(duì)永磁鐵吸附，吸附時(shí)，磁鐵的吸力大于彈簧的恢復(fù) 力，兩模塊連接；當(dāng)兩模塊要脫離時(shí)，給形狀記憶合金(SMA)線圈加熱，SMA 產(chǎn)生變形，此時(shí)，SMA的變形力和彈簧的彈力大于磁鐵的吸力，兩模塊脫離。由 于該接口磁鐵磁力較難測定，且連接不穩(wěn)定，模塊受重力作用有可能脫落或偏離 原來位置而影響模塊間的對(duì)接，該種接口只適合較輕模塊間的對(duì)接，不具有通用 性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種適用于模塊化機(jī)器人的可張合 孔，使其能完成一般較大模塊間的連接、分離動(dòng)作，并且當(dāng)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，不 影響模塊機(jī)器人的工作性能，從而解決背景技術(shù)中存在的問題。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括張合單元、驅(qū)動(dòng)單元、外 殼，張合單元中的張合孔底座與驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)軌筒聯(lián)結(jié)，驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)軌筒 和電機(jī)與外殼固結(jié)，驅(qū)動(dòng)單元工作，張合單元可以自由張開、合攏，可完成相鄰 模塊的連接、分離，便于故障模塊的快速修復(fù)。
所述張合單元包括張合半孔、軸、張合孔底座，兩個(gè)張合半孔合在一起通 過軸固定在張合孔底座上，張合孔底座與驅(qū)動(dòng)單元中導(dǎo)軌筒聯(lián)結(jié)。驅(qū)動(dòng)單元工作， 通過驅(qū)動(dòng)單元中的傳動(dòng)裝置可使兩個(gè)張合半孔繞著軸張開或閉合。
所述驅(qū)動(dòng)單元包括圓套筒、滑塊、絲桿、導(dǎo)軌筒、電機(jī)，圓套筒底部與滑 塊固結(jié)，滑塊套在絲桿上，絲桿與電機(jī)固聯(lián)，圓套筒套在導(dǎo)軌筒外。電機(jī)工作， 絲杠旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)滑塊在導(dǎo)軌筒兩側(cè)所開的導(dǎo)軌中上下移動(dòng)，從而使滑塊帶動(dòng)圓套 筒上下移動(dòng)，圓套筒向上運(yùn)動(dòng)后能使兩個(gè)張合半孔合起來，圓套筒向下運(yùn)動(dòng)后能 使兩個(gè)張合半孔張開。
本發(fā)明針對(duì)模塊化機(jī)器人能夠完成故障模塊的連接和分離，設(shè)計(jì)了模塊化機(jī) 器人的可張合孔，完成了模塊機(jī)器人各相鄰模塊間的快速連接、分離的任務(wù)，增 強(qiáng)了模塊機(jī)器人適應(yīng)不同狀況的工作能力。工作時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滑 塊在導(dǎo)軌筒兩側(cè)所開的導(dǎo)軌中上下移動(dòng)，從而使滑塊帶動(dòng)圓套筒上下移動(dòng)，圓套 筒向上運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)張合半孔繞著軸閉合，完成相鄰兩模塊的連接；圓套筒向下運(yùn) 動(dòng)，兩個(gè)張合半孔繞著軸張開，完成相鄰兩模塊的分離。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā) 明在分析模塊機(jī)器人各相鄰模塊快速連接、分離任務(wù)的特點(diǎn)后，設(shè)計(jì)了一種便于 完成故障模塊分離、連接的模塊機(jī)器人的可張合孔。


圖l本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù) 范圍不限于下述的實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)施例包括張合單元、驅(qū)動(dòng)單元、外殼，其連接方式為 張合單元中的張合孔底座與驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)軌筒聯(lián)結(jié)，驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)軌筒和電機(jī)與外殼固結(jié)，驅(qū)動(dòng)單元工作，張合單元可以自由張開、合攏，可完成相鄰模塊 的連接、分離，便于故障模塊的快速修復(fù)。
所述張合單元包括兩個(gè)張合半孔1和2、軸3、張合孔底座4。連接方式 為兩個(gè)張合半孔l、 2合在一起通過軸3用鉸鏈固定在張合孔底座4上，張合 孔底座4與驅(qū)動(dòng)單元中導(dǎo)軌筒8聯(lián)結(jié)。驅(qū)動(dòng)單元工作，通過驅(qū)動(dòng)單元中的傳動(dòng)裝 置可使兩個(gè)張合半孔l、 2繞著軸3張開或閉合。
所述驅(qū)動(dòng)單元包括圓套筒5、滑塊6、絲桿7、導(dǎo)軌筒8、電機(jī)9。連接方 式為圓套筒5底部與滑塊6固結(jié)，滑塊6套在絲桿7上，絲桿7與電機(jī)9固聯(lián)， 圓套筒5套在導(dǎo)軌筒8外，導(dǎo)軌筒8和電機(jī)9固定在外殼10上。
電機(jī)9工作，絲杠7旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)滑塊6在導(dǎo)軌筒8兩側(cè)所開的導(dǎo)軌中上下移 動(dòng)，從而使滑塊6帶動(dòng)圓套筒5上下移動(dòng)，圓套筒5向上運(yùn)動(dòng)后能使兩個(gè)張合半 孔l、 2合起來，圓套筒5向下運(yùn)動(dòng)后能使兩個(gè)張合半孔1、 2張開，從而完成兩 相鄰模塊當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)的連接和分離任務(wù)。
權(quán)利要求
1. 一種適用于模塊化機(jī)器人的可張合孔，其特征在于，包括外殼、張合單元、驅(qū)動(dòng)單元，所述張合單元包括兩個(gè)張合半孔、軸、張合孔底座，兩個(gè)張合半孔合在一起通過軸固定在張合孔底座上，張合孔底座與驅(qū)動(dòng)單元中導(dǎo)軌筒聯(lián)結(jié)；所述驅(qū)動(dòng)單元包括圓套筒、滑塊、絲桿、導(dǎo)軌筒、電機(jī)，圓套筒底部與滑塊固結(jié)，滑塊套在絲桿上，絲桿與電機(jī)固聯(lián)，圓套筒套在導(dǎo)軌筒外；張合單元中的張合孔底座與驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)軌筒聯(lián)結(jié)，驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)軌筒和電機(jī)與外殼固結(jié)，張合單元能自由張開、合攏。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于模塊化機(jī)器人的可張合孔，其特征是，所 述電機(jī)帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)滑塊在導(dǎo)軌筒兩側(cè)所開的導(dǎo)軌中上下移動(dòng)，從而使滑 塊帶動(dòng)圓套筒上下移動(dòng)，圓套筒向上運(yùn)動(dòng)后能使兩個(gè)張合半孔合起來，圓套筒向 下運(yùn)動(dòng)后能使兩個(gè)張合半孔張開。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于模塊化機(jī)器人的可張合 L，其特征是， 所述兩個(gè)張合半孔繞著軸張開或閉合。
全文摘要
一種適用于模塊化機(jī)器人的可張合孔，用于機(jī)械電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括張合單元、驅(qū)動(dòng)單元、外殼，張合單元中的張合孔底座與驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)軌筒聯(lián)結(jié)，驅(qū)動(dòng)單元中的導(dǎo)軌筒和電機(jī)與外殼固結(jié)，驅(qū)動(dòng)單元工作，張合單元可以自由張開、合攏，可完成相鄰模塊的連接、分離，便于故障模塊的快速修復(fù)。本發(fā)明是在分析當(dāng)模塊化機(jī)器人的基本模塊出現(xiàn)故障時(shí)，相鄰模塊化機(jī)器人能快速完成對(duì)接、分離任務(wù)的特點(diǎn)后，設(shè)計(jì)的一種適用于多變工況的可張合孔，可完成故障模塊間的快速連接、分離動(dòng)作。
文檔編號(hào)B25J19/00GK101279446SQ20081003820
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者鑫 張, 穎 謝, 費(fèi)燕瓊 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)