CN105690365A - 杆件和拼装组件和机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种杆件、包括该杆件的拼装组件、包括上述杆件的机器人。该杆件具有宽度和厚度，杆件的宽度是厚度的4倍，杆件上设有沿杆件的厚度方向贯穿杆件的连接孔。使用该杆件构成拼接组件，可以满足方便的实现更多种的运动机构的需要，可以完成最多种的运动功能。

Description

杆件和拼装组件和机器人

技术领域

本发明属于机器人的拼装组件技术。特别是涉及一种杆件、包括该杆件的拼装组件、包括上述杆件的机器人。

背景技术

随着机器人的迅速发展，国内外的科技行业开发出了各种各样的机器人，为机器人进入学校等各行各业提供了必要的物质条件。但是现有的机器人产品，品种繁多，质量参差不齐，为了适应不同构型的搭建，不少机器人均包括了大量的零件，其适用性和性能价格比均比较低，为学校、教师和学生等各行各业的单位和人员带来比较大的负担。

发明内容

本发明为克服现有技术中存在的技术问题而提供一种杆件，使用该杆件构成拼接组件，可以满足方便的实现更多种的运动机构的需要，可以完成更多种的运动功能。

一种杆件，杆件具有宽度和厚度，杆件的宽度是厚度的4倍，杆件上设有沿杆件的厚度方向贯穿杆件的连接孔。

申请人经过反复试验，发现杆件的宽度和厚度是4:1的时候，可以满足方便的实现最多种的运动机构的需要，可以完成更多种的运动功能。下表中列出了对于100种需要搭建的模型，采用不同比例宽度厚度比的杆件搭接方便情况统计，从表中可以看出1:4的比例明显优于其他的比例。

	方便搭接	不方便搭接	难以搭接
				1:3	25	35	40
1:4	60	30	10
				1:5	30	32	38

优选的技术方案，其附加技术特征在于：连接孔包括甲类连接孔和乙类连接孔，甲类连接孔的孔径大于乙类连接孔。

通过设置大小不同的甲类、乙类连接孔，可以利用相同的连接件——例如螺栓或螺钉，套上轴套时可以实现被连接部件在该连接通孔处的相对转动，在保证转动精度的同时，降低被连接的杆件在此处的磨损；或者直接利用连接件穿在较小的乙类连接孔上，实现被连接的杆件的固定。

进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：相邻的两个甲类连接孔之间或相邻的两个乙类连接孔之间或相邻的甲类连接孔和乙类连接孔之间的孔中心距为杆件厚度的4倍。

通过将孔的中心距设置成杆件厚度的4倍，即与杆件的宽度相同，可以使得相邻的2个孔在连接杆件的时候，被连接的2个杆件可以进行自由旋转，而不发生干涉。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：连接孔包括丙类连接孔，丙类连接孔的边缘为第一线段、第一半圆弧、第二线段、第二半圆弧依次顺序连接而成的封闭图形，第一线段和第二线段的长度均为杆件厚度的4倍，第一半圆弧和第二半圆弧的开口方向均朝向丙类连接孔的中部设置，第一半圆弧和第二半圆弧的半径相等。

通过设置形状为丙类连接孔的长孔，可以使得其他部件的通孔在穿过连接件后，在丙类连接孔中滑动，为其他的零件的平面运动提供一个自由度的约束。而且，将丙类连接孔的第一线段、第二线段设置成4倍与杆件厚度的长度，可以直接与相邻的两个甲类连接孔或乙类连接孔连接，实现对零件的两点固定。

更进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：连接孔还包括丙类连接孔，丙类连接孔的边缘为第一线段、第一半圆弧、第二线段、第二半圆弧依次顺序连接而成的封闭图形，第一线段和第二线段的长度均为杆件厚度的4倍，第一半圆弧和第二半圆弧的开口方向均朝向丙类连接孔的中部设置，第一半圆弧和第二半圆弧的半径均与甲类连接孔的半径相等或均与乙类连接孔的半径相等。

通过设置形状为丙类连接孔的长孔，可以使得其他部件的通孔在穿过连接件后，在丙类连接孔中滑动，为其他的零件的平面运动提供一个自由度的约束。而且，将丙类连接孔的第一线段、第二线段设置成4倍与杆件厚度的长度，可以直接与相邻的两个甲类连接孔或乙类连接孔连接，实现对零件的两点固定。

又进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：两个甲类连接孔之间设置有乙类连接孔和/或丙类连接孔。

通过将较大孔径的甲类连接孔设置在乙类、丙类连接孔的两侧，可以使得甲类连接孔尽可能的靠近连杆的端部，以尽量利用连杆的长度，与其他的连杆连接，有利于扩大运动范围。

更进一步优选的技术方案，其附加技术特征在于：杆件在甲类连接孔的外侧形成突出于杆件的侧壁的外凸缘，外凸缘的厚度与杆件的厚度相同，外凸缘的外侧边缘与甲类连接孔边缘的距离为杆件的侧壁与乙类连接孔边缘的距离。

通过在较大的甲类连接孔的外侧的位置扩大杆件的边缘，有利于保证杆件在甲类连接孔旁的材料宽度，以提高杆件的刚度和强度。同时，当杆件为冲压加工成型时，也有利于改善加工的工艺性。

一种拼装组件，包括运动件和固定件，

运动件包括多孔杆件和多孔圆板中的至少一种，多孔杆件为上述任一项的杆件；多孔圆板具有中心孔和分布于中心孔外并呈圆周排列的多个固定孔；

固定件包括多孔板和多孔折弯板，多孔板的厚度与多孔杆件的厚度一致，多孔板上设置有矩阵排列的多个固定孔；多孔折弯板通过折弯其至少一个端形成折弯部，多孔折弯板上矩阵分布多个固定孔。

通过选用上述的杆件来构成拼装组件，并且配以厚度相同的固定件，尺寸整齐、便于构建出各种形式的机器人、教具或运动机构，以研究或验证运动机构的可行性。在不同程度上对拼装组件所拼装的模型按比例进行扩大，即可以变成具体的运动机构，运动到生产实践中，有利于缩短研发周期，加快新产品的研发进度。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：还包括有连接件，连接件用于将固定件和/或连接件与固定件和/或连接件连接。

随拼接组件一起配备连接件，可以方便使用者找到合适尺寸的连接件，以将运动件和/或固定件进行连接，无需再将普通的连接件。以搭接机器人为例，例如选用普通的螺栓或螺钉其尺寸可能偏大，如果使用会导致其他的零件运动的时候发生干涉，这就还需要锯断螺栓或螺丝，会大幅度增加搭接的工作量，降低了拼装组件的易用性。所以还为固定件和运动件配套专门尺寸的连接件，以保证使用者能够方便地将其进行连接，无需选用现有的连接件进行再加工。

一种机器人，设有上述的拼装组件。

通过选用上述的杆件来构成拼装组件，并且配以厚度相同的固定件，尺寸整齐、便于构建出各种形式的机器人，以研究或验证运动机构的可行性。在不同程度上对拼装组件所拼装的模型按比例进行扩大，即可以变成具体的运动机构，运动到生产实践中，有利于缩短研发周期，加快新产品的研发进度。

发明创造11、一种拼装组件，其特征在于，包括：

运动件，其包括：多孔杆件，其宽度和厚度的比例为4:1；例如多孔杆件的宽度9.8-10cm；厚度为2.4-2.5cm；多孔圆板，其具有中心孔和分布于其圆周面上的多个固定孔；运动件的宽度和厚度的设置，使得运动件实现了与多种组件的拼装。

固定件，其包括：多个多孔板，其厚度与多孔杆件的厚度保持一致，多孔板上设置有矩阵排列的多个固定孔；多个多孔折弯板，多孔折弯板通过折弯其至少一个端形成折弯部；多孔折弯板上矩阵分布多个固定孔；

运动件以及固定件通过多个连接件拼装成型。

发明创造12、根据发明创造11做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于，固定孔包括：

乙类连接孔，其为圆形，孔径为3-3.2mm；

甲类连接孔，其为圆形，孔径为4-4.2mm；

第三固定孔，其为圆形，孔径为10-10.2mm；

丙类连接孔，其为长条状，孔内径长度为13-13.2或14-14.2mm；内径宽度为3-3.2或4-4.2mm。

固定孔例如还包括用于固定偏心轮的方形孔，方形孔的孔径例如为15mm，方形孔的四个角隅处分别倒2.5mm圆角。固定孔例如还包括孔径为15mm的圆孔，其用于固定驱动偏心轮。

发明创造13、根据发明创造12做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于，多孔杆件包括：至少一个第一杆件，其上间隔分布乙类连接孔和甲类连接孔；第一杆件上例如为三个固定孔，分别包括设置在其两端的甲类连接孔，和位于中央的乙类连接孔。固定孔之间的孔间距为厚度的4倍，例如2.5板厚情况下孔距为10mm。当然，第一杆件上固定孔的数量也可以为多个，例如为5个、6个、7个甚至是多个。

至少一个第二杆件，其两个端部分别设置甲类连接孔；与甲类连接孔相邻分别设置丙类连接孔；与甲类连接孔相邻分别设置丙类连接孔；在第二杆件上往往设置有可以调整组件位置的长条形的丙类连接孔。

多孔杆件还可以变形为在其一端开设孔径为15-15.4mm圆孔的多孔杆件。当然，用于固定驱动轮的圆孔还可以设置在多孔杆件的中间任何位置。

发明创造14、根据发明创造12或13做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于，多孔圆板包括：至少一个第一圆板，第一圆板周面上的多个固定孔呈圆周排列；其中乙类连接孔和丙类连接孔间隔分布；多孔圆板的中心孔例如可以连接驱动组件，接收驱动组件的动力输出，此时多孔圆板充当组件中的驱动轮，驱动结合其上的其他组件进行运动。

至少一个第二圆板，其圆周外缘设置有传动齿。当第二圆板的圆周外缘设置有传动齿时，传动齿配合一个齿轮实现驱动的功能。第一圆板上的固定孔开设方式还可以是在其周面上靠近圆周边缘设置呈圆周分布的一系列长条形的丙类连接孔，然后以圆心成同心圆分布一系列乙类连接孔或者甲类连接孔。这种第一圆板的设置使其能够实现在驱动轮上连接更多种类的组件，实现更多构造的拼装。

发明创造15、根据发明创造14做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于，多孔板包括：至少一个多孔方板，其沿中线位置开设两个圆形的固定孔，固定孔的孔间距为厚度的4倍；在两个固定孔两侧分别设置两组丙类连接孔。

发明创造16、根据发明创造15做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于，多孔折弯板包括：至少一个第一折弯件，其两个端部垂直折弯形成折弯部；折弯部上开设多个固定孔；第一折弯件上的折弯部例如为三角形，三角形的顶角做倒角。在三角形的顶部开设甲类连接孔或第三固定孔；其用于和其他折弯件配合拼装成固定空间，固定空间将驱动组件例如驱动电机固定在其内；

至少一个第二折弯件，其一个端部垂直折弯形成折弯部，折弯部上开设平行排列的多个固定孔。第二折弯件的每个端部可以是仅仅设置有单排固定孔的较窄的板；也可以是分别有多排固定孔的较宽的板。当然，第二折弯件也可以是相互垂直设置的单排固定孔的板，这种板一般用于灵活组件的固定。第二折弯件中尤其是存在下述折弯板，其中底板为宽度为9.8-10mm的三孔板，其折弯板垂直于底板对应其中间固定孔位置设置。这种第二折弯件适用范围更大，适用于多种组件的拼装。

发明创造17、根据发明创造13做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于，第一杆件对应于甲类连接孔的两侧形成凸缘。

发明创造18、根据发明创造11-17中任一项做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于，拼装组件为教学用拼装组件。

发明创造19.一种机器人，包括动力组件、电源组件或控制系统组件中的一种或几种，其特征在于，还设置有根据发明创造11～18中任一项的拼装组件。

发明创造20、根据发明创造19的机器人，其特征在于，动力组件、电源组件或控制系统组件设置在由固定件和连接件拼装限定的内部空间内。

动力组件、电源组件或控制系统组件设置在由固定件和连接件拼装限定的内部空间内。本发明教学用拼装组件包括多个固定件、多个运动件以及多个连接件，连接件例如为螺钉，每两个组件之间的连接可以仅仅通过一个螺钉；多个固定件和运动件可以通过螺钉拼装组合出多种构型；例如机械臂、机械手爪、小车、多足机器人、蛇形机器人等数百种不同的机器人，构型丰富,扩展功能强大。本发明教学用拼装组件在所设计的尺寸基础上，所有部件做等比例的调整后，其依然能够正常地工作。

本发明教学用拼装组件中固定件可以与自己配合构形出任意形状的支架。运动件通常固定于支架上，输出端与运动件连接。运动件也可以与运动件和固定件任意连接，组合出其他种类的运动件进行输出工作或与其他零件连接。在某些情况下运动件也可以与折弯件连接，折弯件可以与运动件或固定件连接构成新的传动件进行传动。本发明教学用拼装组件利用厚度为2.4-2.5mm的板作为基础，在其上设置不同孔径以及形状的孔，以扩大组件的通用性，在不同程度上将其比例进行扩大，也可以实现多种构型的拼装。在板的基础上做一些有限的变型，例如折弯件以及杆件的变型，使得拼装构造多种形状的机器人成为可能。在使用过程中，用户可以利用少数组件实现多种类型机器人的设计，有利用提高设计和制作的效果。

发明创造21、根据发明创造8-9、11-18中任一项做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：连接件包括扣件，扣件包括立柱，立柱的上部设有第一外凸台，立柱的下部设有垂直于立柱的外平板，外平板在立柱的下方的局部区域设有第一孔，第一孔的内壁上设有第一内凸缘，第一内凸缘具有大于第一外凸台宽度的第一缺口，第一内凸缘的上表面用于在限定被连接零件的沿立柱高度方向的位置时与下方的扣件的第一外凸台的下表面邻接。

当把两个扣件相互连接时，使得下方的扣件立柱伸入到上方扣件的孔中，利用第一外凸台扣住上方扣件的第一内凸缘，从而限制住两个被连接零件的轴向位置，实现两个被连接零件的连接。而且外平板，也使得用于连接其他零件的包络外形在整体上呈锥形，并且凸台也会构成阻碍扣件滚动的因素，所以扣件无法进行长距离的滚动，避免使用螺丝而造成的螺丝丢失的问题。更关键的是，无需螺丝刀之类的可能会对少年儿童造成危险的工具来完成螺丝的拆装，大幅度提高了机器人零件的连接件的使用安全性。

发明创造22、根据发明创造21做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：第一外凸台的下表面设有第一凹陷处，第一内凸缘的上表面设有用于与下方的扣件的第一凹陷处匹配的第一凸起处；

或者，

第一外凸台的下表面设有第一凸起处，第一内凸缘的上表面设有用于与下方的扣件的第一凸起处匹配的第一凹陷处。

通过在第一外凸台的下表面设置第一凹陷/凸起处，在第一内凸缘的上表面设置与之匹配的第一凸起/凹陷处，可以实现对第一外凸台相对于第一内凸缘的周向位置的限定，以防止因振动或松动等原因，第一外凸台与第一内凸缘发生相对旋转，而导致两个相互连接的扣件发生脱离的现象产生，提高了扣件连接的可靠性。

发明创造23、根据发明创造21或22做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：外平板的下表面设有第一下定位凸缘，第一下定位凸缘用于在两个扣件互相连接以将多个被连接零件连接时位于上方的扣件与位于上方的被连接零件实现定位，定位是通过第一下定位凸缘的外壁与位于上部的被连接零件的连接通孔实现配合。

通过第一下定位凸缘与被连接零件的定位，保证了扣件在被连接零件中靠上者的相对位置稳定，与外平板的下表面相配合，防止扣件在被连接零件上的晃动。

发明创造24、根据发明创造21或22做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：外平板的上表面设有第一上定位凸缘，第一上定位凸缘用于扣件与被连接零件实现定位，定位是通过第一上定位凸缘的外壁与位于下部的被连接零件的连接通孔实现配合。

通过第一上定位凸缘与被连接零件的定位，保证了扣件在被连接零件中靠下者的相对位置稳定，与外平板的上表面相配合，防止扣件在被连接零件上的晃动。

发明创造25、根据发明创造23做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：立柱的外侧设有定位凸棱，定位凸棱的外表面在与相邻扣件连接时与相邻扣件的第一下定位凸缘的内表面配合。

通过设置与第一下定位凸缘内表面相配合的定位凸棱，以实现定位凸棱与第一下定位凸缘内表面的定位，保证上下扣件之间的相对位置。并且配合扣件与被连接零件之间的定位措施，可以可靠的保证被连接零件之间的相互定位。

发明创造26、根据发明创造21做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：第一内凸缘的上表面设有第一限位块，第一限位块用于限定第一外凸台相对于第一内凸缘的相对转动角度。

通过在第一内凸缘的上表面设置第一限位块，可以防止在将两个扣件连接的时候，把第一外凸台的旋转幅度过大以至于第一外凸台从第一内凸缘的另一个第一缺口漏下。特别是在第一内凸缘的上表面设置了第一凸起处的时候，在凸起处/凹陷处的旁边设置第一限位块，可以使得第一外凸台在第一内凸缘的旋转过程中停下，停下的位置即是使得第一外凸台的第一凹槽与第一内凸缘的第一凹陷/凸起处相匹配的位置，从而避免旋转时第一凹槽已经与第一凸起处/凹陷处旋转到位后又再次被旋出，提高了安装效率。而且第一限位块的设置还可以防止第一凸起处/凹陷处与第一凹槽向某一方向的意外打开，也提高了连接的可靠性。

发明创造27、根据发明创造21-26中任一项做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：外平板的外侧表面还设有多个第一外凸起，第一外凸起用于接受并向外平板传递用以使得扣件发生旋转的扭矩。

设置第一外凸起，便于使用者握住扣件，以便施加足够的扭矩以使得两个扣件连接。特别是第一外凸台和第一内凸缘采用凹陷处与凸起处配合连接的时候，还是需要一定的作用力将凹陷处转至凸起处的上方使得二者恰好吻合。特别的，设置第一外凸起，还可以增大外平板与被连接件之间的接触长度，可以使得扣件与被连接件连接的更加稳固。

发明创造28、根据发明创造21-27中任一项做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：立柱中间设有第一传动通孔，第一传动通孔用于穿在第一传动通孔中的零件以相对周向固定的方式带动扣件旋转。

通过第一传动通孔的设置，当多个扣件穿在一起的时候，可以在多个扣件中穿过一根中间杆，以带动多个扣件一起旋转，例如在设置车辆形式的机器人时，可以在车辆的两侧分别设置车轮，每个车轮与安装车轮的臂之间是通过该扣件安装的，然后利用一根长杆穿过车辆两侧的扣件，实现两侧的车轮的同步转动。同时，对于被扣件连接到一起的杆件或板类零件没有影响。增加了机械设计的灵活性。这一点，是现有技术中的通过螺丝连接所不能具备的。而且，通过非圆形的零件穿过多个扣件帽，还可以将多个扣件在周向上锁住，避免扣件之间发生相对的转动，从而提高了连接的可靠性，一定意义上是可以替代第一凹陷处和第一凸起处的防止转动的作用的。

发明创造29、根据发明创造21做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：连接件还包括与发明创造21-28的扣件匹配的连接帽，连接帽的下部设有第二孔，第二孔的内壁上设有第二内凸缘，第二内凸缘具有大于扣件的第一外凸台宽度的第二缺口，第二内凸缘的上表面用于在限定被连接零件的沿扣件的立柱高度方向的位置时与位于连接帽下方的扣件的第一外凸台的下表面邻接。

当利用扣件将拼装零件相互连接时，使得下方的扣件立柱伸入到上方连接帽的孔中，利用第一外凸台扣住上方连接帽的第二内凸缘，从而限制住两个被连接零件的轴向位置，实现两个被连接零件的连接。更关键的是，无需螺丝刀之类的可能会对少年儿童造成危险的工具来完成螺丝的拆卸，大幅度提高了机器人零件的连接件的使用安全性，有利于机器人在青少年中的普及。

发明创造30、根据发明创造29做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：第二内凸缘的上表面设有用于与位于下方的扣件的第一凹陷处匹配的第二凸起处；或者，

第二内凸缘的上表面设有用于与位于下方的扣件的第一凸起处匹配的第二凹陷处。

在第二内凸缘的上表面设置与第一外凸台的凹陷/凸起处匹配的第二凸起/凹陷处，可以实现对第一外凸台相对于第二内凸缘的周向位置的限定，以防止因振动或松动等原因，第一外凸台与第二内凸缘发生相对旋转，而导致两个相互连接的扣件发生脱离的现象产生，提高了扣件连接的可靠性。

发明创造31、根据发明创造29或30做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：第二内凸缘的下表面设有第二下定位凸缘，第二下定位凸缘用于在连接帽与扣件连接以将多个被连接零件连接时，连接帽与位于上方的被连接零件实现定位，定位是通过第二下定位凸缘的外壁与位于上部的被连接零件的连接通孔实现配合。

通过第二下定位凸缘与被连接零件的定位，保证了连接帽在被连接零件中靠上者的相对位置稳定，与外平板的下表面相配合，防止连接帽在被连接零件上的晃动。

发明创造32、根据发明创造29做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：第二内凸缘的上表面设有第二限位块，第二限位块用于限定扣件的第一外凸台相对于第二内凸缘的相对转动角度。

通过在第二内凸缘的上表面设置第二限位块，可以防止在将连接帽与扣件连接的时候，把第一外凸台的旋转幅度过大以至于第一外凸台从第二内凸缘的另一个缺口漏下。特别是在第二内凸缘的上表面设置了第二凸起处/第二凹陷处的时候，在第二凸起处/第二凹陷处的旁边设置第二限位块，可以使得第二外凸台在第一内凸缘的旋转过程中停下，停下的位置即是使得第一外凸台的第一凹陷处/第一凸起处与第二内凸缘的第二凹陷/第二凸起处相匹配的位置，从而避免旋转时第一凹陷处/凸起处已经与第二凸起处/第二凹陷处旋转到位后又再次被旋出，提高了安装效率。而且第二限位块的设置还可以防止第一凸起处/凹陷处与第二凹陷处/第二凸起处向某一方向的意外打开，也提高了连接的可靠性。

发明创造33、根据发明创造29-32中任一项做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：连接帽的外侧表面还设有多个第二外凸起，第二外凸起用于接受并向外平板传递用以使得连接帽发生旋转的扭矩。

设置第二外凸起，便于使用者握住扣件，以便施加足够的扭矩以使得两个扣件连接。特别是第一外凸台和第二内凸缘采用凹陷处与凸起处配合连接的时候，还是需要一定的作用力将凹陷处转至凸起处的上方使得二者恰好吻合。特别的，设置第二外凸起，还可以增大外平板与被连接件之间的接触长度，可以使得扣件与被连接件连接的更加稳固。

发明创造34、根据发明创造29-33中任一项做出进一步改进的方案，其附加技术特征在于：连接帽中间设有第二传动通孔，第二传动通孔用于穿在第二传动通孔中的零件以相对周向固定的方式带动扣件和连接帽共同旋转。

通过第二传动通孔的设置，当多个扣件穿在一起的时候，可以在多个扣件中穿过一根中间杆，以带动多个扣件和连接帽一起旋转，例如在设置车辆形式的机器人时，可以在车辆的两侧分别设置车轮，每个车轮与安装车轮的臂之间是通过该扣件安装的，然后利用一根长杆穿过车辆两侧的扣件，实现两侧的车轮的同步转动。同时，对于被扣件连接到一起的杆件或板类零件没有影响，增加了机械设计的灵活性。这一点，是现有技术中的通过螺丝连接所不能具备的。而且，通过非圆形的零件穿过多个扣件和连接帽，还可以将多个扣件和连接帽在周向上锁住，避免扣件和/或连接帽之间发生相对的转动，从而提高了连接的可靠性，一定意义上是可以替代第一凹陷处和第一凸起处的防止转动的作用的。

发明创造35、一种拼装组件，包括：

运动件，运动件包括杆件，杆件具有宽度和厚度，杆件的宽度是厚度的4倍，杆件上设有沿杆件的厚度方向贯穿杆件的连接通孔；

固定件，固定件上设置有沿固定件的厚度方向贯穿固定件的多个连接通孔；

扣件，扣件为发明创造21-28中任一项中的扣件，用于穿过连接通孔，以实现运动件或固定件之间的连接，在将扣件连接以将运动件和/或固定件连接时，位于上部的扣件的外平板的下表面与位于下部的扣件的外平板的上表面的间距为被连接的运动件和/或固定件的厚度之和。

该拼装组件在拼装时，不但拼装方便，无需使用可能造成危险的工具来实现部件之间的连接。而且连接可靠，连接不会意外打开，避免了采用螺丝进行连接时，被连接零件之间的相互转动而造成的螺丝松动。此外，还可以具备使得传动件穿过，却不影响被连接零件的作用。

发明创造36、根据发明创造35做出进一步改进的方案，其技术特征在于：运动件和/或固定件上设有壬类连接孔和癸类连接孔，壬类连接孔用于在扣件与扣件连接或扣件与连接帽连接时被连接的运动件和/或固定件之间能够相对转动，癸类连接孔用于在扣件与扣件连接或扣件与连接帽连接时被连接的运动件和/或固定件被扣件和/或连接帽夹紧，运动件和/或固定件在壬类连接孔边缘的厚度略大于运动件和/或固定件在癸类连接孔边缘的厚度。

通过将壬类连接孔和癸类连接孔设置成孔壁高度不同的状态，可以使得利用同样的连接件也可以将壬类连接孔和癸类连接孔分别用于转动连接和固定连接，在保证了零件的通用性的情况下，实现了零件连接的多样化。

发明创造37、一种机器人，由发明创造35或36的拼装组件拼装而成。

该机器人在采用拼装组件拼装时，不但拼装方便，无需使用可能造成危险的工具来实现部件之间的连接。而且连接可靠，连接不会意外打开，避免了采用螺丝进行连接时，被连接零件之间的相互转动而造成的螺丝松动。此外，还可以具备使得传动件穿过，却不影响被连接零件的作用。

附图说明

图1为本发明的其中一个实施例中拼装组件的运动件的结构示意图；图2为本发明的其中一个实施例中拼装组件的固定件的结构示意图；图3为本发明的其中一个实施例中拼装组件的结构示意图；图4为本发明的其中一个实施例中拼装组件的结构示意图；图5为本发明的其中一个实施例中拼装组件的结构示意图；图6为本发明的其中一个实施例中拼装组件的结构示意图；图7为本发明的其中一个实施例中拼装组件的结构示意图；图8为本发明的其中一个实施例中拼装组件拼装的造型机器人的结构示意图；图9为本发明的其中一个实施例中拼装组件拼装的造型机器人的结构示意图；图10为本发明的其中一个实施例中拼装组件拼装的造型机器人的结构示意图；

图11是实施例1中的各种杆件的俯视图；图12是实施例1中的各种杆件的立体图；图13是实施例1中的只有2个甲类连接孔和一个乙类连接孔的杆件的尺寸图；图14是实施例1中的具有丙类连接孔的的杆件的尺寸图；图15a、图15b是将甲类连接孔和乙类连接孔用连接件连接的立体爆炸图和立体图；图16a、图16b是将甲类连接孔与甲类连接孔用连接件连接的立体爆炸图和立体图；图17a、图17b是将乙类连接孔和丙类连接孔用连接件连接的立体爆炸图和立体图；图18是在杆件的侧壁设置了凸缘的杆件的结构示意图；图19是利用拼装组件组装的一种驱动机构的结构示意图；图20是实施例3的一种履带式行走机器人的结构示意图；

图21是实施例4拼装组件中的扣件的主视图：图22是实施例4拼装组件中的扣件的侧视图；图23是实施例4拼装组件中的扣件的从斜上方观察的立体示意图；图24是实施例4拼装组件中的扣件的从斜上方另一个角度观察的立体示意图；图25是实施例4拼装组件中的扣件的从斜下方观察的立体示意图；图26是实施例5拼装组件中的连接帽的侧视图；图27是实施例5拼装组件中的连接帽从斜上方观察的立体示意图；图28是实施例5拼装组件中的连接帽从斜下方观察的立体示意图；图29是实施例6拼装组件中的利用扣件和连接帽将杆件连接到一起的从斜上方观察的立体示意图；图30是实施例6拼装组件中的利用扣件和连接帽将杆件连接到一起的通过扣件中线的从一个方向的剖视图；图31是实施例6拼装组件中的利用扣件和连接帽将杆件连接到一起的通过扣件中线的从另一个方向的剖视图。图32是实施例7中的杆件的立体示意图；图33是图32所示的杆件沿长度方向的竖直面的剖视图；图34是两个图32所示的杆件被扣件和连接帽连接时的立体示意图；图35是图32所示的零件组合的沿杆件长度方向的竖直面的剖视图；图36是图32所示的零件组合在癸类连接孔处沿杆件宽度方向的竖直面的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

图1示出了根据本发明的一种实现形式，其中拼装组件包括：运动件，其包括：多孔杆件100，其宽度9.8-10cm；厚度为2.4-2.5cm；多孔圆板200，其具有中心孔和分布于其圆周面上的多个固定孔；

固定件，其包括：多个多孔板300，其厚度为2.5cm，其上设置有矩阵排列的多个固定孔；多个多孔折弯板400，多孔折弯板通过折弯其至少一个端形成折弯部；多孔折弯板上矩阵分布多个固定孔；

运动件以及固定件通过多个连接件500拼装成型。

固定孔600例如包括：乙类连接孔601，其为圆形，孔径为3mm；

甲类连接孔602，其为圆形，孔径为4mm；

第三固定孔603，其为圆形，孔径为10mm；

丙类连接孔604，其为长条状，孔内径长度为13.2或14.2mm；内径宽度为3或4mm。

固定孔例如还包括用于固定偏心轮的方形孔605，方形孔的孔径例如为15mm，方形孔的四个角隅处分别倒2.5mm圆角。固定孔例如还包括孔径为15mm的圆孔，其用于固定由圆形板构造成的驱动轮。

如图2所示，多孔杆件100例如包括至少一个第一杆件101、102、103，其上间隔分布乙类连接孔601和甲类连接孔602；如图所示第一杆件101上例如为三个固定孔，分别包括设置在其两端的甲类连接孔602，和位于中央的乙类连接孔601。固定孔之间的孔间距例如为10mm。第一杆件102上例如设置了五个固定孔，其中两端分布的是甲类连接孔602，中间为乙类连接孔601和甲类连接孔602间隔分布。而第一杆件103为六个固定孔，分别是乙类连接孔601和甲类连接孔602间隔分布。当然，第一杆件上固定孔的数量也可以为多个，例如为5个、6个、7个甚至是多个。

至少一个第二杆件104，其两个端部分别设置甲类连接孔601；与甲类连接孔相邻分别设置丙类连接孔604；在第二杆件104上设置有可以调整组件位置的长条形的丙类连接孔604。便于实现拼装成机器人的行走部件或者臂部件。

以及至少一个第三杆件105，第三杆件105例如为弯件，其至少一个端部的延长线与本体的轴线形成夹角，夹角角度例如为135度。当然第三杆件上也可以是两端形成夹角，夹角可以形成于第三杆件的一端，也可以形成与第三杆件的两端。多孔杆件还可以变形为在其一端开设孔径为15mm圆孔的多孔杆件。当然，用于固定驱动轮的圆孔还可以设置在多孔杆件的中间任何位置。

如图3所示，多孔圆板包括多孔圆板201，其中心孔为甲类连接孔602，以中心孔为圆心，在其周面上成同心圆设置乙类连接孔601和丙类连接孔604，乙类连接孔601和丙类连接孔604间隔分布。多孔圆板还包括，多孔圆板202，其圆周外边缘设置有履带齿，履带齿用于配合相应的多孔杆件实现驱动轮的功能。

如图4所示，多孔杆件还可以包括，多孔杆件106，其一侧边缘具有履带齿，其板面上等间距分布乙类连接孔601，间距例如为10mm。多孔圆板还可以包括：多孔圆板203，其上分布多个呈同心圆排列的乙类连接孔601，在其圆周外边缘设置有履带齿。多孔杆件还可以将其甲类连接孔的周缘进行向外延伸，形成如图4所示的多孔杆件，多孔杆件107的宽度最宽处不超过10cm，如此变形，其不仅可以降低制作成本，同时在拼装是可以提供更多的拼装空间，提供更多的拼装构造。

如图5所示，本发明拼装组件的固定件包括：多孔板301，其呈长方形板，在其板面上设置有呈矩阵排列的乙类连接孔，在沿其中线位置的一排孔上，其中两个为第三固定孔603，固定孔的孔间距为10mm。多孔板302，其呈长方形，其板面上沿是四周设置等间距的乙类连接孔601，在其中线位置也设置有等间距的一列乙类连接孔601。多孔板303，其板面上例如设置了7列等间距分布的乙类连接孔，其中位于中间的一列固定孔中，分布有四个第三固定孔603，其构造给固定更多类型的运动件提供可能。多孔方板304，其沿中线位置开设两个圆形的固定孔例如乙类连接孔601，固定孔的孔间距为10mm；在两个固定孔两侧分别设置两组长条形的固定孔604。

如图6所示，本发明拼装组件的多孔折弯板400包括：至少一个第一折弯件401，其两个端部垂直折弯形成折弯部；折弯部上开设多个固定孔；第一折弯件401上的折弯部例如为三角形，三角形的顶角做倒角。在三角形的顶部开设甲类连接孔或第三固定孔；其用于和其他折弯件配合拼装成固定空间，固定空间将驱动组件例如驱动电机固定在其内。

至少一个第二折弯件包括：第二折弯件402为折弯件沿中线折弯，每个折弯部上具有等间距的乙类连接孔或甲类连接孔；第二折弯件403为折弯件两端部向上垂直折弯，在折弯部上分布一排等间距的乙类连接孔和甲类连接孔；第二折弯件404的其中一个折弯部仅具有一个固定孔的板件，其宽度为10cm，其另一个折弯部上设置一排等间距分布的三个乙类连接孔；第二折弯部405例如为宽度为25cm的板件，沿中线位置对折，其上分布等间距的乙类连接孔。第二折弯件的每个端部可以是仅仅设置有单排固定孔的较窄的板；也可以是分别有多排固定孔的较宽的板。当然，第二折弯件也可以是相互垂直设置的单排固定孔的板，这种板一般用于灵活组件的固定。第二折弯件中尤其是存在下述折弯板，其中底板为宽度为9.8-10mm的三孔板，其折弯板垂直于底板对应其中间固定孔位置设置。这种第二折弯件适用范围更大，适用于多种组件的拼装。

如图7所示，本发明拼装组件还包括：动力组件、电源组件或控制系统组件中的一种或几种。其中，动力组件703设置在由固定件700和连接件701拼装限定的内部空间内。

如图8所示，本发明拼装组件可以选择多孔折弯件801、多孔杆件802、多孔圆板803、804、多孔杆件805、806、多孔板807以及多孔杆件808利用连接件例如多个螺钉809，将其拼装连接，拼装成如图9所示的造型机器人。图10中示出了利用本发明教学用拼装组件拼装的造型机器人。当然，利用不同的教学用拼装组件，通过用户的不断创新，可以拼装出更多的造型。

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：

实施例1：

一种杆件，杆件具有宽度和厚度，杆件的宽度是厚度的4倍，杆件上设有沿杆件的厚度方向贯穿杆件的连接孔。例如，杆件的宽度可以是9.8-10mm，厚度是2.4-2.5mm。

申请人经过反复试验，发现杆件的宽度和厚度是4:1的时候，可以满足方便的实现最多种的运动机构的需要，可以完成最多种的运动功能。

具体说来，连接孔包括甲类连接孔602和乙类连接孔601，甲类连接孔602的孔径大于乙类连接孔601。例如，甲类连接孔602，可以是4-4.2mm的直径，乙类连接孔601，可以是3-3.2mm的直径。各种孔的尺寸可以参见图13、14。使用时可以采用M3的螺栓901或螺钉直接对乙类连接孔601进行连接，然后再旋紧螺母903或者是给M3的螺栓901或螺钉套上一个壁厚0.5或0.4mm外径4mm的轴套902以实现对甲类连接孔602的连接，然后再旋紧螺母903。用螺栓连接的方式可以参见图15a、15b、16a、16b。

通过设置大小不同的甲类、乙类连接孔601，可以利用相同的连接件——例如螺栓901或螺钉，套上轴套902时可以实现被连接部件在该连接通孔处的相对转动，在保证转动精度的同时，降低被连接的杆件在此处的磨损；或者直接利用连接件穿在较小的乙类连接孔601上，实现被连接的杆件的固定。

进一步具体说来，相邻的两个甲类连接孔602之间或相邻的两个乙类连接孔601之间或相邻的甲类连接孔602和乙类连接孔601之间的孔中心距为杆件厚度的4倍。该尺寸可以如图13所示。

通过将孔的中心距设置成杆件厚度的4倍，即与杆件的宽度相同，可以使得相邻的2个孔在连接杆件的时候，被连接的2个杆件可以进行自由旋转，而不发生干涉。

具体说来，连接孔包括丙类连接孔604，丙类连接孔604的边缘为第一线段、第一半圆弧、第二线段、第二半圆弧依次顺序连接而成的封闭图形，第一线段和第二线段的长度均为杆件厚度的4倍，第一半圆弧和第二半圆弧的开口方向均朝向丙类连接孔604的中部设置，第一半圆弧和第二半圆弧的半径均与甲类连接孔602的半径相等或均与乙类连接孔601的半径相等。该丙类连接孔604，可以见图11、12中的最下方的杆件和图14。采用具有丙类连接孔的杆件与其他零件连接的示意图可以参见图17a、17b。

通过设置形状为丙类连接孔604的长孔，可以使得其他部件的通孔在穿过连接件后，在丙类连接孔604中滑动，为其他的零件的平面运动提供一个自由度的约束。而且，将丙类连接孔604的第一线段、第二线段设置成4倍于杆件厚度的长度，可以直接与相邻的两个甲类连接孔602或乙类连接孔601连接，实现对零件的两点固定。

又进一步具体说来，两个甲类连接孔602之间设置有乙类连接孔601和/或丙类连接孔604。图11、12中即列出了甲、乙、丙类连接孔在杆件上的不同排列方式。图11中，自上之下依次表示了以下几种连接孔的排列组合方式：2个甲类连接孔602的中间设置一个乙类连接孔601；3个甲类连接孔602的间隔中，分别设置1个乙类连接孔；自左至右设置3对连接孔，每对连接孔自左至右包括1个甲类连接孔602和1个乙类连接孔601；自左至右，1个甲类连接孔602+2个乙类连接孔601+1个甲类连接孔602+2个乙类连接孔601+1个甲类连接孔602+1个乙类连接孔601；自左至右，1个甲类连接孔602+1个丙类连接孔604+1个甲类连接孔602+3个乙类连接孔601+1个甲类连接孔602+1个丙类连接孔601+1个甲类连接孔602；

通过将较大孔径的甲类连接孔602设置在乙类、丙类连接孔604的两侧，可以使得甲类连接孔602尽可能的靠近连杆的端部，以尽量利用连杆的长度，与其他的连杆铰接，有利于扩大运动范围。

更进一步具体说来，杆件在甲类连接孔602的外侧形成突出于杆件的侧壁的外凸缘，外凸缘的厚度与杆件的厚度相同，外凸缘的外侧边缘与甲类连接孔602边缘的距离为杆件的侧壁与乙类连接孔601边缘的距离。

通过在较大的甲类连接孔602的外侧的位置扩大杆件的边缘，有利于保证杆件在甲类连接孔602旁的材料宽度，以提高杆件的刚度和强度。同时，当杆件为冲压加工成型时，也有利于改善加工的工艺性。

实施例2：

图19是利用拼装组件组装的一种驱动机构的结构示意图；

一种拼装组件，包括运动件和固定件，

运动件包括多孔杆件和多孔圆板中的至少一种，多孔杆件为上述任一项的杆件；多孔圆板具有中心孔和分布于中心孔外并呈圆周排列的多个固定孔；

固定件包括多孔板和多孔折弯板，多孔板的厚度与多孔杆件的厚度一致，多孔板上设置有矩阵排列的多个固定孔；多孔折弯板通过折弯其至少一个端形成折弯部，多孔折弯板上矩阵分布多个固定孔。

通过选用上述的杆件来构成拼装组件，并且配以厚度相同的固定件，尺寸整齐、便于构建出各种形式的机器人、教具或运动机构，以研究或验证运动机构的可行性。在不同程度上对拼装组件所拼装的模型按比例进行扩大，即可以变成具体的运动机构，运动到生产实践中，有利于缩短研发周期，加快新产品的研发进度。

具体说来，还包括有连接件，连接件用于将固定件和/或连接件与固定件和/或连接件连接。

随拼接组件一起配备连接件，可以方便使用者找到合适尺寸的连接件，以将运动件和/或固定件进行连接，无需再将普通的连接件。以搭接机器人为例，例如选用普通的螺栓或螺钉其长度可能偏大，如果使用会导致其他的零件运动的时候发生干涉，这就还需要锯断螺栓或螺钉，会大幅度增加搭接的工作量，降低了拼装组件的易用性。所以还为固定件和运动件配套专门尺寸的连接件，以保证使用者能够方便地将其进行连接，无需选用现有的连接件进行再加工。

图19中的驱动机构包括一个动力组件703，动力组件703安装在多孔折弯板400上，动力组件703的输出轴与多孔圆板201连接，多孔圆板201上安装有一个杆件102。通过102两端的甲类连接孔，可以将动作输出。

实施例3：

一种机器人，设有上述的拼装组件。

图20是实施例3的一种履带式行走机器人的结构示意图。图中的机器人，利用杆件构成了单侧的三角形框体，利用多孔板件和折弯件共同构成了用于盛放被运输物品的平台，顶部用折弯件构成了驱动电机的安装平台。

通过选用上述的杆件来构成拼装组件，并且配以厚度相同的固定件，尺寸整齐、便于构建出各种形式的机器人，以研究或验证运动机构的可行性。在不同程度上对拼装组件所拼装的模型按比例进行扩大，即可以变成具体的运动机构，运动到生产实践中，有利于缩短研发周期，加快新产品的研发进度。

实施例4：

图中，各个附图标记的表示含义如下：1、立柱；2、第一外凸台；3、外平板；4、第一孔；5、第一内凸缘；6、第一缺口；7、第一凹槽；8、第一凸棱；9、第一下定位凸缘；10、第一上定位凸缘；11、定位凸棱；12、第一外凸起；13、第一传动通孔；14、第一限位块。

本实施例与实施例2的区别在于，拼装组件还包括一种扣件，扣件包括立柱1，立柱1的上部设有第一外凸台2，立柱1的下部设有垂直于立柱1的外平板3，外平板3在立柱1的下方的局部区域设有第一孔4，第一孔4的内壁上设有第一内凸缘5，第一内凸缘5具有大于第一外凸台2宽度的第一缺口6，第一内凸缘5的上表面用于在限定被连接零件的沿立柱1高度方向的位置时与下方的扣件的第一外凸台2的下表面邻接。本实施例中，在第一孔4的内壁上交错的设置两段第一内凸缘5和两段第一缺口6，每段第一内凸缘5和每段第一缺口6均相当于内壁在该高度处圆周的1/4。

具体说来，第一外凸台2的数量为两个，第一外凸台2可以沿立柱1的径向向外延伸，第一外凸台2的下表面设有第一凹槽7，第一内凸缘5的上表面设有用于与下方的扣件的第一凹槽7匹配的第一凸棱8。特别的，还可以在第一外凸台2的下表面的位于与立柱的径向平行或基本平行的两个侧边还设有倒角，该倒角可以减少第一外凸台2的下表面边缘向第一凸棱8上运动的时候的阻力，方便使用者将第一凹槽7与第一凸棱8实现定位。

具体说来，外平板3的下表面设有第一下定位凸缘9，在两个扣件互相连接以将多个被连接零件连接时位于上方的扣件与位于上方的被连接零件实现定位，该定位是通过第一下定位凸缘9的外壁与位于上部的被连接零件的连接通孔实现配合。为了降低扣件制作的加工难度，第一下定位凸缘9可以从第一内凸缘5的下表面向下延伸。

外平板3的上表面设有第一上定位凸缘10，第一上定位凸缘10用于在多个扣件互相连接时将位于下方的扣件与位于下部的被连接零件实现定位，定位是通过第一上定位凸缘10的外壁与位于下部的被连接零件的连接通孔实现配合。

具体说来，立柱1的外侧设有定位凸棱11，定位凸棱11的外表面在与相邻扣件连接时与相邻扣件的第一下定位凸缘9的内表面配合。

具体说来，第一内凸缘5的上表面设有第一限位块14，第一限位块14用于限定第一外凸台2相对于第一内凸缘5的相对转动角度。在本实施例中，第一限位块14设置的位置为，第一凹槽7恰好运动到第一凸棱8时，第一外凸台2的沿旋转方向的前端的侧面所在的位置。

具体说来，外平板3的外侧表面还设有四个第一外凸起12，第一外凸起12用于接受并向外平板3传递用以使得扣件发生旋转的扭矩。

具体说来，立柱1中间设有第一传动通孔13，第一传动通孔13用于穿在第一传动通孔13中的零件以相对周向固定的方式带动扣件旋转。本实施例中，第一传动通孔13截面为十字形，实际上还可以采用正六方形、正四方形、正三角形截面的第一传动通孔13，以实现传动零件带动扣件转动。

当把两个扣件相互连接时，使得下方的扣件立柱1伸入到上方扣件的孔中，利用第一外凸台2扣住上方扣件的第一内凸缘5，从而限制住两个被连接零件的轴向位置，实现两个被连接零件的连接。而且外平板3，也使得连接部件的包络外形在整体上呈锥形，并且凸台也会构成阻碍扣件滚动的因素，所以扣件无法进行长距离的滚动，避免使用螺丝而造成的螺丝丢失的问题。更关键的是，无需螺丝刀之类的可能会对少年儿童造成危险的工具来完成螺丝的拆装，大幅度提高了机器人零件的连接件的使用安全性，有利于机器人在青少年中的普及。

通过在第一外凸台2的下表面设置第一凹槽7，在第一内凸缘5的上表面设置与之匹配的第一凸棱8，可以实现对第一外凸台2相对于第一内凸缘5的周向位置的限定，以防止因振动或松动等原因，第一外凸台2与第一内凸缘5发生相对旋转，而导致两个相互连接的扣件发生脱离的现象产生。提高了扣件连接的可靠性。

通过第一下定位凸缘9与被连接零件的定位，保证了扣件在被连接零件中靠上者的相对位置稳定，与外平板3的下表面相配合，防止扣件在被连接零件上的晃动。通过第一上定位凸缘10与被连接零件的定位，保证了扣件在被连接零件中靠下者的相对位置稳定，与外平板3的上表面相配合，防止扣件在被连接零件上的晃动。

通过设置与第一下定位凸缘9内表面相配合的定位凸棱11，以实现定位凸棱11与第一下定位凸缘9内表面的定位，保证上下扣件之间的相对位置。并且配合扣件与被连接零件之间的定位措施，可以可靠的保证被连接零件之间的相互定位。

通过在第一内凸缘5的上表面设置第一限位块14，可以防止在将两个扣件连接的时候，把第一外凸台2的旋转幅度过大以至于第一外凸台2从凸缘的另一个第一缺口6漏下。特别是在第一内凸缘5的上表面设置了第一凸棱7的时候，在第一凸棱8的旁边设置第一限位块14，可以使得第一外凸台2在第一内凸缘5的旋转过程中停下，停下的位置即是使得第一外凸台2的第一凹槽7与第一内凸缘5的第一凸棱8匹配的位置，从而避免旋转时第一凹槽7已经与第一凸棱8旋转到位后又再次被旋出，提高了安装效率。而且第一限位块14的设置还可以防止第一凸棱8与第一凹槽7向某一方向的意外打开，也提高了连接的可靠性。

设置第一外凸起12，便于使用者握住扣件，以便施加足够的扭矩以使得两个扣件连接。特别是第一外凸台2和第一内凸缘5采用第一凹槽7与第一凸棱8配合连接的时候，还是需要一定的作用力将第一凹槽7转至第一凸棱8的上方使得二者恰好吻合。特别的，设置第一外凸起12，还可以增大外平板3与被连接件之间的接触长度，可以使得扣件与被连接件连接的更加稳固。

通过第一传动通孔13的设置，当多个扣件穿在一起的时候，可以在多个扣件中穿过一根中间杆，以带动多个扣件一起旋转，同时，对于被扣件连接到一起的杆件或板类零件没有影响。增加了机械设计的灵活性。这一点，是现有技术中的通过螺丝连接所不能具备的。

实施例5：

图中，各个附图标记表示的含义如下：21、第二内凸缘；22、第二缺口；23、第二凸棱；24、第二下定位凸缘；25、第二限位块；26、第二外凸起；27、第二传动通孔。

本实施例与实施例4的区别在于，拼装组件还包括一种与上述的扣件匹配的连接帽，连接帽的下部设有第二孔，第二孔的内壁上设有第二内凸缘21，第二内凸缘21具有大于扣件的第一外凸台宽度的第二缺口22，第二内凸缘21的上表面用于在限定被连接零件的沿扣件的立柱高度方向的位置时与位于连接帽下方的扣件的第一外凸台的下表面邻接。当利用扣件将拼装零件相互连接时，使得下方的扣件立柱伸入到上方连接帽的孔中，利用第一外凸台扣住上方连接帽的第二内凸缘21，从而限制住两个被连接零件的轴向位置，实现两个被连接零件的连接。更关键的是，无需螺丝刀之类的可能会对少年儿童造成危险的工具来完成螺丝的拆卸，大幅度提高了机器人零件的连接件的使用安全性，有利于机器人在青少年中的普及。

具体说来，第二内凸缘21的上表面设有用于与下方的扣件的第一凹槽匹配的第二凸棱23。在第二内凸缘21的上表面设置与之匹配的第二凸棱23，可以实现对第一外凸台相对于第二内凸缘21的周向位置的限定，以防止因振动或松动等原因，第一外凸台与第二内凸缘21发生相对旋转，而导致两个相互连接的扣件发生脱离的现象产生，提高了扣件连接的可靠性。

进一步具体说来，第二内凸缘21的下表面设有第二下定位凸缘24，第二下定位凸缘24用于在连接帽与扣件连接以将多个被连接零件连接时，连接帽与位于上方的被连接零件实现定位，定位是通过第二下定位凸缘24的外壁与位于上部的被连接零件的连接通孔实现配合。为了降低扣件制作的加工难度，第二下定位凸缘24可以从第二内凸缘21的下表面向下延伸，第二下定位凸缘24沿弧线方向上的首端和末端，与第二内凸缘21沿弧线方向上的首端和末端平齐。通过第二下定位凸缘24与被连接零件的定位，保证了连接帽在被连接零件中靠上者的相对位置稳定，与外平板的下表面相配合，防止连接帽在被连接零件上的晃动。

具体说来，第二内凸缘21的上表面设有第二限位块25，第二限位块25用于限定扣件的第二外凸台相对于第二内凸缘21的相对转动角度。通过在第二内凸缘21的上表面设置第二限位块25，可以防止在将连接帽与扣件连接的时候，把第一外凸台的旋转幅度过大以至于第一外凸台从第二内凸缘21的另一个缺口漏下。特别是在第二内凸缘21的上表面设置了第二凸棱23的时候，在第二凸棱23的旁边设置第二限位块25，可以使得第二外凸台在第一内凸缘的旋转过程中停下，停下的位置即是使得第一外凸台的第一凹槽与第二内凸缘21的第二凸棱23相匹配的位置，从而避免旋转时第一凹槽已经与第二凸棱23旋转到位后又再次被旋出，提高了安装效率。而且第二限位块25的设置还可以防止第一凹槽与第二凸棱23向某一方向的意外打开，也提高了连接的可靠性。

进一步具体说来，连接帽的外侧表面还设有多个第二外凸起26，第二外凸起26用于接受并向外平板传递用以使得连接帽发生旋转的扭矩。设置第二外凸起26，便于使用者握住扣件，以便施加足够的扭矩以使得两个扣件连接。特别是第一外凸台和第二内凸缘21采用凹槽与凸棱配合连接的时候，还是需要一定的作用力将第一凹槽转至第二凸棱23的上方使得二者恰好吻合。特别的，设置第二外凸起26，还可以增大外平板与被连接件之间的接触长度，可以使得扣件与被连接件连接的更加稳固。

再进一步具体说来，连接帽中间设有第二传动通孔27，第二传动通孔27用于穿在第二传动通孔27中的零件以相对周向固定的方式带动扣件和连接帽共同旋转。本实施例中，第二传动通孔27截面为十字形，实际上还可以采用正六方形、正四方形、正三角形截面的第二传动通孔27，以实现传动零件带动扣件转动。通过第二传动通孔27的设置，当多个扣件穿在一起的时候，可以在多个扣件中穿过一根中间杆，以带动多个扣件和连接帽一起旋转，同时，对于被扣件连接到一起的杆件或板类零件没有影响，增加了机械设计的灵活性。这一点，是现有技术中的通过螺丝连接所不能具备的。

实施例6：

图中，与实施例4和实施例5中所用附图相同的附图标记，沿用上述实施例中的定义。图29-31中新出现的附图标记所表示的含义如下所示：31、第一杆件；32、第二杆件；33、第三杆件；34、第四杆件。

一种拼装组件，包括：运动件和固定件和扣件；运动件包括杆件，杆件具有宽度和厚度，杆件的宽度是厚度的4倍，杆件上设有沿杆件的厚度方向贯穿杆件的连接通孔；固定件上设置有沿固定件的厚度方向贯穿固定件的多个连接通孔；扣件，扣件为上述任一种的扣件，用于穿过连接通孔，以实现运动件或固定件之间的连接。

该拼装组件在拼装时，不但拼装方便，无需使用可能造成危险的工具来实现部件之间的连接。而且连接可靠，连接不会意外打开，避免了采用螺丝进行连接时，被连接零件之间的相互转动而造成的螺丝松动。此外，还可以具备使得传动件穿过，却不影响被连接零件的作用。

图29-31展示了采用实施例4中的扣件和实施例5中的连接帽，将4根杆件连接到一起的状态。

先将第四杆件34套在最下方的扣件上，使得第四杆件34的连接通孔与扣件的第一上定位凸缘10相配合，然后将第三杆件33套在最下方扣件的立柱1上。然后将中部的扣件套在最下方扣件上，将最下方扣件的第一外凸台2伸入到中部扣件的第一孔中，使得第一外凸台2略高于第一内凸缘5的上表面或与第一内凸缘5的上表面平齐。然后握住两个扣件的第一外凸起12，使得中部扣件与最下方扣件发生相对旋转，第一外凸台2在第一内凸缘5的上表面上旋转，由于有了倒角的存在，所以第一外凸台2会在遇到第一凸棱8的时候，越过第一凸棱8，使得第一凹槽与第一凸棱8吻合，从而将中部扣件与最下方的扣件连接。同时中部扣件的第一下定位凸缘9也与第三杆件33的连接通孔配合，中部扣件与最下方扣件也会因为定位凸棱与第一下定位凸缘9的配合而实现定位，所以可以将第三杆件33与第四杆件34连接。

此时，再向中部扣件上依次套上第二杆件32和第一杆件31，使得第二杆件32的连接通孔与中部扣件的第一上定位凸缘10相配合。然后将连接帽套在中部扣件上，将最下方扣件的第一外凸台2伸入到中部扣件的第二孔中，使得第一外凸台2略高于第二内凸缘21的上表面或与第二内凸缘21的上表面平齐。然后握住最下方扣件的第一外凸起12和连接帽的第二外凸起26，使得中部扣件与最下方扣件发生相对旋转，第一外凸台2在第二内凸缘21的上表面上旋转，由于有了倒角的存在，所以第一外凸台2会在遇到第凸棱的时候，越过第二凸棱23，使得第一凹槽与第二凸棱23吻合，由于有第二限位,25的存在，中部扣件的第一外凸台2也不会超过第二凸棱23，从而将中部扣件与最下方的扣件连接。同时中部扣件的第二下定位凸缘24也与第一杆件31的连接通孔配合，中部扣件与最下方扣件也会因为定位凸棱与第一下定位凸缘9的配合而实现定位，所以可以将第三杆件33与第四杆件34连接。

还可以使得十字形的驱动杆穿过中部和最下方扣件的第一传动通孔和连接帽的第二传动通孔2727，以实现驱动杆穿过杆件，却不影响杆件的功能。

因为只是在杆件的一个连接通孔中，通过扣件进行连接，所以各个杆件之间是可以相对旋转的，例如图9、10中，展现的第一杆件31、第二杆件32就是错开一定角度的。而第三杆件33、第四杆件34就是对齐的，展现了杆件所处于的多种状态。

实施例7：

图中，与实施例6中所用附图相同的附图标记，仍沿用实施例6中对该附图标记的定义，图33-36中新出现的附图标记所表示的含义如下所示：35、第五杆件；36、壬类连接孔；37、癸类连接孔；38、第一环形凸棱；39、第二环形凸棱；40、连接肋。

运动件和/或固定件上设有壬类连接孔36和癸类连接孔37，壬类连接孔36用于在扣件与扣件连接或扣件与连接帽连接时被连接的运动件和/或固定件之间能够相对转动，癸类连接孔37用于在扣件与扣件连接或扣件与连接帽连接时被连接的运动件和/或固定件被扣件和/或连接帽夹紧，运动件和/或固定件在壬类连接孔36边缘的厚度略大于运动件和/或固定件在癸类连接孔37边缘的厚度。

通过将壬类连接孔36和癸类连接孔37设置成孔壁高度不同的状态，可以使得利用同样的连接件也可以将壬类连接孔36和癸类连接孔37分别用于转动连接和固定连接，在保证了零件的通用性的情况下，实现了零件连接的多样化。

图32和33中，在第五杆件35的两端分别设置有一个壬类连接孔36，壬类连接孔36用于零件之间的铰接，在第五杆件35的中部，设置两个癸类连接孔37，癸类连接孔37边缘的第二环形凸棱39略高于壬类连接孔36边缘的第一环形凸棱38，且两个癸类连接孔37边缘的位于杆件的同一侧两个第二环形凸棱39之间，以及两个第二环形凸棱39的外侧都设有共线的连接肋40，连接肋40的高度与第二环形凸棱39的高度相同，即连接肋40的表面与第二环形凸棱39的表面平齐。位于上方的第五杆件35的第二环形凸棱39和连接肋40的上表面和位于下方的第五杆件35的第二环形凸棱39和连接肋40的下表面就构成了被连接帽和的底面和扣件的外平板的上表面夹紧的两个表面。而在实施例6的图30和图31所示的连接中，在连接帽的下表面和第一杆件之间还是有很小的缝隙的，而在图35和图36中，则不存在这样的缝隙，这一点通过仔细比对这4幅图可以看出来。

实施例8：

一种机器人，采用实施例6中的拼接组件拼接而成。

该机器人在采用拼装组件拼装时，不但拼装方便，无需使用可能造成危险的工具来实现部件之间的连接。而且连接可靠，连接不会意外打开，避免了采用螺丝进行连接时，被连接零件之间的相互转动而造成的螺丝松动。此外，还可以具备使得传动件穿过，却不影响被连接零件的作用。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，例如：

⑴将第一/二凸起处设置在第一/二外凸台上，将第一/二凹陷处设置在第一/二内凸缘上，同样可以起到使得第一/二外凸台相对于第一/二内凸缘的周向定位的功能。⑵实施例4或上述变例1中，第一凸起处是设置在第一内凸缘上表面的定位凸棱，实际上还可以将定位凸棱替换成一个或多个定位凸起柱，设置于第一内凸缘的同样的位置，也同样可以实现对第一外凸台的定位作用。⑶实施例4中,第一外凸台是设置在了立柱的径向方向上，实际上，第一外凸台还可以偏心设置，即第一外凸台的中心线不通过立柱的轴心，也可以实现同样的技术效果。⑷实施例4中，设置了一对两个第一外凸台，相应的，也在第一外凸台上设置两个第一凹槽，在两个第一内凸缘上设置两个第一凸棱，相应的第一上定位凸缘和第一下定位凸缘也均为两个，实际上，还可以将第一外凸台的数量改成3个，每个第一外凸台之间的角度间隔为120°，同理，第一内凸缘、第一上定位凸棱、第一下定位凸棱也可以设置成3个，间隔为120°。⑸实施例4中，外平板的外侧边缘设置了4个第一外凸起，实际上还可以设置3个或5个或其他数量的第一外凸起，只要能实现传递扭矩的目的即可。甚至还可以对外平板的侧边缘进行滚花加工或设置成小波纹手轮(JB/T7273.1-1994)的外形。⑹实施例4中，外平板外侧的第一外凸起，具有与外平板一样的厚度，实际上还可以改成局部面凸点，或设置沿立柱径向方向的圆柱，以实现与第一外凸起同样的作用。⑺实施例6中，是用一个连接帽与下方的两个扣件，将上部的两个连杆连接在一起的，实际上还可以用扣件作为在中部扣件上方的将第一杆件固定的部件。⑻由于第一外凸台的宽度不是很大，实际上还可以将第一内凸缘与第一缺口的宽度分别设置成占该高度处内壁圆周的1/6和1/3。或者在变例⑷的情况下，将第一内凸缘与第一缺口的宽度均设置成占该高度处内壁圆周的1/6。同理，也可以将实施例5中的第二内凸缘和第二缺口的宽度做相同的设置。这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种杆件，其特征在于：所述杆件具有宽度和厚度，所述杆件的宽度是厚度的4倍，所述杆件上设有沿所述杆件的厚度方向贯穿所述杆件的连接孔。

2.根据权利要求1所述的杆件，其特征在于：所述连接孔包括甲类连接孔和乙类连接孔，所述甲类连接孔的孔径大于所述乙类连接孔。

3.根据权利要求2所述的杆件，其特征在于：相邻的两个所述甲类连接孔之间或相邻的两个乙类连接孔之间或相邻的所述甲类连接孔和乙类连接孔之间的孔中心距为杆件厚度的4倍。

4.根据权利要求1所述的杆件，其特征在于：所述连接孔包括丙类连接孔，所述丙类连接孔的边缘为第一线段、第一半圆弧、第二线段、第二半圆弧依次顺序连接而成的封闭图形，所述第一线段和所述第二线段的长度均为所述杆件厚度的4倍，所述第一半圆弧和所述第二半圆弧的开口方向均朝向丙类连接孔的中部设置，所述第一半圆弧和所述第二半圆弧的半径相等。

5.根据权利要求2或3所述的杆件，其特征在于：所述连接孔还包括丙类连接孔，所述丙类连接孔的边缘为第一线段、第一半圆弧、第二线段、第二半圆弧依次顺序连接而成的封闭图形，所述第一线段和所述第二线段的长度均为所述杆件厚度的4倍，所述第一半圆弧和所述第二半圆弧的开口方向均朝向丙类连接孔的中部设置，所述第一半圆弧和所述第二半圆弧的半径均与所述甲类连接孔的半径相等或均与所述乙类连接孔的半径相等。

6.根据权利要求5所述的杆件，其特征在于：两个所述甲类连接孔之间设置有所述乙类连接孔和/或丙类连接孔。

7.根据权利要求2或3所述的杆件，其特征在于：所述杆件在所述甲类连接孔的外侧形成突出于所述杆件的侧壁的外凸缘，所述外凸缘的厚度与所述杆件的厚度相同，所述外凸缘的外侧边缘与所述甲类连接孔边缘的距离为所述杆件的侧壁与所述乙类连接孔边缘的距离。

8.一种拼装组件，其特征在于，包括：

运动件，所述运动件包括多孔杆件和多孔圆板中的至少一种，

所述多孔杆件为权利要求1-7中任一项所述的杆件；

所述多孔圆板具有中心孔和分布于中心孔外并呈圆周排列的多个固定孔；

固定件，所述固定件包括多孔板和多孔折弯板，

所述孔板的厚度与所述多孔杆件的厚度一致，所述多孔板上设置有矩阵排列的多个固定孔；

所述多孔折弯板通过折弯其至少一个端形成折弯部，所述多孔折弯板上矩阵分布多个固定孔。

9.根据权利要求8所述的拼装组件，其特征在于：还包括有连接件，所述连接件用于将所述固定件或所述连接件连接。

10.一种机器人，其特征在于：设有权利要求8或9所述的拼装组件。