CN108326841A - 模块化机器人及其系统、控制方法、构建提示方法及构建模块化机器人的校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模块化机器人，其包括至少二单元模块，至少二单元模块中包括至少一子单元模块，子单元模块包括相连的至少两个子模块，该两个子模块可受电信号控制发生相对转动以使模块化机器人构型可变化，每一单元模块上设置有至少一对接部，单元模块之间通过对接部连接，每一单元模块的不同对接部具有接口标识信息，每一对接部之接口标识信息可被识别，识别单元模块之间连接处的对接部之接口标识信息获得单元模块之位置信息。本发明还提供包括所述模块化机器人的系统与所述模块化机器人的控制方法、所述模块化机器人构建提示方法以及构建所述模块化机器人的校正方法。本发明所提供的模块化机器人位置信息识别简单，智能化程度高等优点。

Description

模块化机器人及其系统、控制方法、构建提示方法及构建模块 化机器人的校正方法

【技术领域】

本发明涉及机器人领域，尤其涉及模块化机器人及其系统与控制方法、模块化 机器人构建提示方法以及构建模块化机器人的校正方法。

【背景技术】

机器人已广泛用于生活及工业领域，如教学中用于锻炼学生的开拓思维能力，如自动化生产中用于焊接、喷涂、装配、搬运等作业。尽管机器人作为执行系统具有很 大的灵活性和弹性，其可完成不同的工作任务，但现有的机器人往往针对特定的使用 目的和场合，只有一种主要功能，自由度和构型都固定不变，缺乏功能的扩展性和构 型的重构性。此外，针对每一领域和每项应用都开发特定的机器人所花费的代价很大， 严重制约机器人的推广应用。因此，可重构机器人应运而生。可重构机器人通常都是 由多个模块组合得到的，现有的计算每个模块在可重构机器人都存在灵活性差，位置 信息获得困难的问题。

【发明内容】

为克服现有机器人存在位置信息获得困难的问题，本发明提供了模块化机器人及其系统与控制方法、模块化机器人构建提示方法以及构建模块化机器人的校正方法。

本发明解决技术问题的方案是提供一种模块化机器人，其包括至少二单元模块，至少二单元模块中包括至少一子单元模块，子单元模块包括相连的至少两个子模块， 该两个子模块可受电信号控制发生相对转动以使模块化机器人构型可变化，每一单元 模块上设置有至少一对接部，单元模块之间通过对接部连接，每一单元模块的不同对 接部具有接口标识信息，每一对接部之接口标识信息可被识别，识别单元模块之间连 接处的对接部之接口标识信息获得单元模块之位置信息。

优选地，子单元模块进一步包括角度测量装置和控制芯片，所述角度测量装置感测两子模块之间的相对转动并生成感测信号，所述控制芯片根据感测信号控制子模块 之间转动的停止或转动的进行。

优选地，所述子单元模块的两个子模块分别包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体通过多级轴承组件转动连接，所述两个子模块可在外力的作用下发生相对 转动。

优选地，所述单元模块之间通过对接部实现机械和电性连接，所述单元模块进一步包括控制芯片，单元模块上的对接部为多个，单元模块不同的对接部连接至控制芯 片不同的引脚上，单元模块通过对接部发送不同的电信号或分时序发送电信号给与其 连接的单元模块，以使其对接部的接口标识信息被与其连接的单元模块识别。

优选地，模块化机器人进一步包括主控模块，主控模块上设置有至少一所述对接部，主控模块与子单元模块之间通过对接部连接，从主控模块至模块化机器人的自由 端逐级进行相邻单元模块之间的对接部的接口标识信息的识别以获得模块化机器人 的位置信息。

优选地，界定与主控模块直接连接的子单元模块为一级子单元模块，与一级子单元模块连接的子单元模块为二级子单元模块，与M级子单元模块连接的子单元模块为 (M+1)级子单元模块，M为大于等于1的整数，模块化机器人的位置信息的获得过程 为：主控模块发送第一电信号通知单元模块准备接口标识信息的识别；主控模块不同 的对接部发出不同的第二电信号或主控模块不同的对接部分时序发出第二电信号；一 级子单元模块根据其接收的第二电信号确定其连接的主控模块的接口标识信息；一级 子单元模块根据接收到第二电信号的对接部获得其自身与主控模块对接的对接部之 接口标识信息；一级子单元模块将其所连接的主控模块的接口标识信息及自身的与主 控模块对接的对接部之接口标识信息通过有线或无线发送给主控模块，每一M级子单 元模块不同的对接部发出不同的第二电信号给与其连接的(M+1)级子单元模块或每 一M级子单元模块不同的对接部分时序发出第二电信号给与其连接的(M+1)级子单 元模块；(M+1)级子单元模块根据其接收的第二电信号确定其所连接的M级主控模块 的接口标识信息；(M+1)级子单元模块根据接收到第二电信号的对接部获得其自身 与M级主控模块对接的对接部之接口标识信息；及(M+1)级子单元模块将其所连接 的M级子单元模块的接口标识信息及自身的与M级子单元模块对接的对接部之接口标 识信息通过有线或无线发送给主控模块。

本发明还提供一种模块化机器人系统，模块化机器人系统包括如上所述的模块化机器人，和连接在模块化机器人上的外接单元以及一控制系统，控制系统包括：构型 信息数据库；用于储存至模块化机器人的构型信息；动作信息数据库；用于储存至少 一控制所述模块化机器人运动的动作信息；外接单元设定模块；用于设定外接单元的 执行动作和/或设定与外接单元对应的控制条件；根据动作信息和外接单元设定模块 的设定控制模块化机器人运动和/或外接单元执行动作。

优选地，模块化机器人的控制系统进一步包括：逻辑设定模块；用于设定所述动作信息与所述执行动作和/或所述控制条件之间的逻辑关系；及运行模块；用于将逻 辑设定模块设定的内容编译生成可执行程序，该程序用于控制模块化机器人工作。

本发明还提供一种模块化机器人控制方法，所述模块化机器人控制方法包括以下步骤：T1：组装多个单元模块为已构建实体，已构建实体为如权利要求1-6任一项所 述的模块化机器人；T2：控制一个或多个子单元模块的两个子模块之间相对旋转以生 成一个或多个运动帧；T3：根据所述一个或多个运动帧生成预设动作控制信息；T4： 将预设动作控制信息传输至模块化机器人，模块化机器人按照预设动作控制信息执行 运动。

本发明还提供一种模块化机器人的构建提示方法，该方法包括：S1：至少获取目标模块化机器人的构型信息，所述目标模块化机器人包括m个通过对接部连接的单元 模块；S2：获取当前已构建实体的构型信息，所述已构建实体包括通过对接部连接的 n个单元模块，n小于m；S3：根据目标模块化机器人的构型信息及当前已构建实体的 构型信息计算获得至少第(n+1)个单元模块应当在已构建实体上接入的对接部位置； S4：根据步骤S3中计算获得的至少第(n+1)个单元模块应当在已构建实体上接入的 对接部位置发出提示信息，至少提示第(n+1)个单元模块应当接入的对接部位置； 及S5：根据提示信息至少将第(n+1)个单元模块连接于所述已构建实体上；重复步 骤S2-S5完成所述若干单元模块之间连接，获得如上所述模块化机器人。

本发明还提供一种构建模块化机器人的校正方法，所述模块化机器人为如上所述模块化机器人，所述构建模块化机器人的校正方法包括以下步骤：S1：至少获取目标 模块化机器人的构型信息，所述目标模块化机器人的构型信息包括目标模块化机器人 中多个单元模块的位置信息、模块种类信息和模块数量信息中的一种或多种；S2： 获取当前已构建实体的构型信息，所述已构建实体的构型信息包括已构建实体中一个 或多个单元模块的位置信息、模块种类信息和模块数量信息中的一种或多种；S3：根 据已构建实体的构型信息和目标模块化机器人的构型信息确认已构建实体是否和目 标模块化机器人匹配；及S4：根据匹配结果进行校正。

与现有技术相比，本发明的一种模块化机器人通过给对接部设置接口标识信息，然后通过接口标识信息的识别获得单元模块的位置信息，完全可以实现位置信息获取 的全自动化。

模块化机器人的控制系统提供了动作信息数据库，方便用户进行功能性修改或拓展。用户还可以在控制系统中编译生成控制子单元模块转动的程序，尤其是编程所采 用的是图形化编程界面，其方便用户端操作，避免了需要开发人员参与程序修改所带 来的麻烦。编译权的开放，将极度提高单个模块化机器人的适用性，为用户带来更新 的使用体验。动作信息数据库可以存储官方定义或用户自定义的动作信息，可以方便 快捷地进行信息复用或信息共享，大大降低了程序开发的复杂性和重复性。模块化机 器人的控制系统对应的控制放方法也具有所述优点。

本发明中提供的构建模块化机器人的校正及提示方法或系统可以引导用户快速精准获得目标模块化机器人。提高用户使用体验。模块化机器人还可以自定义动作信 息，极大的提高的产品的使用趣味性。

【附图说明】

图1是本发明第一实施例模块化机器人的立体结构示意图。

图2是本发明第一实施例模块化机器人之子单元模块的立体结构示意图。

图3A和3B是本发明第一实施例中控制主体不同角度下的立体结构示意图。

图4是轮子的结构示意图。

图5A是本发明第一实施例模块化机器人之子单元模块的爆炸结构示意图。

图5B是本发明第一实施例模块化机器人之多级轴承组件的爆炸结构示意图。

图5C是本发明第一实施例模块化机器人之中圈组件的爆炸结构示意图。

图5D是本发明第一实施例模块化机器人之多级轴承组件和连接圈的爆炸结构示意图。

图5E是本发明第一实施例模块化机器人之驱动组件的立体结构示意图。

图5F是本发明第一实施例模块化机器人之第一外壳的立体结构示意图。

图6A是本发明第一实施例模块化机器人之角度测量装置的爆炸结构示意图。

图6B是本发明第一实施例模块化机器人之转动轴的立体结构示意图。

图6C是本发明第一实施例模块化机器人之转动轴和旋转导电组件配合连接的立体结构示意图。

图6D是本发明第一实施例模块化机器人之旋转导电组件的爆炸结构示意图。

图6E是本发明第一实施例模块化机器人之提示件的电路模块结构示意图。

图7是本发明中面识别的详细步骤流程图。

图8是本发明第二实施例模块化机器人系统的模块结构示意图。

图9是本发明第二实施例模块化机器人的控制系统的详细模块示意图。

图10是本发明第三实施例模块化机器人的控制方法的流程图。

图11是本发明第四实施例一种模块化机器人的构建提示方法流程图。

图12A和12B是子单元模块接口排布示意图。

图13A和13B是子单元模块拼接时，拼接线平行和拼接线交叉的示意图。

图14是本发明第五实施例模块化机器人的构建提示系统的模块结构示意图。

图15是本发明第六实施例构建模块化机器人的校正方法流程图。

图16是本发明第八实施例构建模块化机器人的校正系统模块结构示意图。

图17是本发明第九实施例一种模块化机器人控制方法流程图。

图18是本发明的第十实施例一种模块化机器人控制系统模块结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本 发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种可编程的模块化机器人1a，其由若干个单元模块连接而成。具体地，其包括主控模块50和与其连接的细胞构型(未标号)， 细胞构型包括若干子单元模块10，图1中以2个子单元模块10构成细胞构型为例来 进行说明，实际上子单元模块10数量不作限制。优选地，主控模块50上设置有至少 一对接部14，每一子单元模块10上设置有至少一对接部14，优选设置至少二对接部 14，主控模块50和子单元模块10通过对接部14连接。主控模块50和子单元模块10、 子单元模块10与子单元模块10之间的不同连接方式可重构出不同构型的模块化机器 人1a。

请参阅图2，子单元模块10包括两个可相对转动的子模块101，该转动通过电信 号来控制的，优选地，其还可以被手动控制转动。优选子模块101为半球形，每一子 模块101上设置有至少一对接部14，所述若干子单元模块10之间通过对接部14连接。 优选地，每一子单元模块10上的对接部14数量为2或3或4或5或6或7或8，优 选地，每一子单元模块10的不同对接部14设置有接口标识信息以便于确定子单元模 块10之间的相对连接位置(即位置信息)。如图2中子单元模块10设置有8个对接 部14时，该8个对接部14的接口标识信息分别为001,002······008。

不同子单元模块10通过对接部14可以实现机械连接，也可以实现有线电性连接。可以理解，本发明中所提及的对接部14既能够实现两单元模块之间的机械连接，同 时实现两单元模块之间的有线电性连接。对接部14所在面与两个子模块101之间的 转动所在面相交以为模块化机器人1a的可重构提供有效的变化维度。优选地，本发 明中位于不同单元模块上的对接部14均相同。

主控模块50可擦除地写入程序以控制模块化机器人1a工作。优选地，根据程序 控制若干子单元模块10两个子模块101之间相对转动来实现模块化机器人1a完成预 设运动。优选地，所述程序来自于一电子设备端，电子设备端针对模块化机器人1a 进行相关设定后进行编译后生成可执行程序发送给主控模块50。

作为一种实施例，主控模块50和子单元模块10上均设置有多个对接部14，主控 模块50内设置有电源与第一控制芯片，主控模块50上不同的对接部连接至第一控制 芯片不同的引脚以方便识别接口标识信息，子单元模块10内设置有第二控制芯片， 子单元模块10上不同的对接部14连接至第二控制芯片不同的引脚以方便识别接口标 识信息，电源通过对接部14为子单元模块10供电，第一控制芯片与第二控制芯片通 过ZigBee实现无线通信。

请继续参阅图1，主控模块50包括一主单元模块30和一控制主体40，主单元模 块30和细胞构型连接，控制主体40和主单元模块30连接，作为一种变形，控制主 体40与主单元模块30无机械连接而保持无线电连接即可。控制主体40可擦除地写 入程序，控制主体40根据该程序，再通过主单元模块30控制模块化机器人1a工作。

请继续参阅图1，优选地，主单元模块30上设置有至少一对接部14，优选设置 有至少二对接部14，主单元模块30上的对接部14数量为2或3或4或5或6或7 或8，优选地，每一子单元模块10的不同对接部14设置有接口标识信息。如图1中 主单元模块30设置有8个对接部14时，该8个对接部14的接口标识信息分别为 001,002······008。主单元模块30通过对接部14与子单元模块10连接。优选地，主 单元模块30具有供电功能，其可以为控制主体40和子单元模块10供电。优选地， 主单元模块30与子单元模块10之间通过对接部14有线电连接，通过无线通信系统 无线电连接，如利用zigbee技术，蓝牙，NFC等技术进行无线通信。优选通过zigbee 系统进行无线通信，对应地，主单元模块30中设置有zigbee主模块，子单元模块10 中设置有zigbee子模块101。优选地，子单元模块10通过主单元模块30与电子设备 端通信，其本身不直接与电子设备端通信，如此可以降低细胞构型的硬件要求。

请参阅图3A和3B，控制主体40包括至少一对接部14，控制主体40通过对接 部14与主单元模块30连接。控制主体40内至少设置一蓝牙模块(图未示)，具体可 以设置第一蓝牙模块，第一蓝牙模块用于与电子设备端通信，接收来自电子设备端的 程序，优选地，控制主体40内设置有一第二蓝牙模块，控制主体40通过第二蓝牙模 块与主单元模块30进行无线通信。作为一种变形，第二蓝牙模块可省略，控制主体 40和主单元模块30直接有线电连接。控制主体40设置有至少一插接口41，该插接 口41上插接有外接单元(图未示)。外接单元工作时向控制主体30返回其工作信息， 所述程序可设定为根据外接单元返回的工作信息控制子单元模块10两个子模块101 之间相对转动，或根据子单元模块10的工作信息控制外接单元工作。优选地，外接 单元实时返回工作信息，控制主体40根据外接单元实时返回的工作信息控制子单元 模块10转动。具体地，外接单元可以是传感器和/或执行器。传感器可以是超声波传 感器，红外传感器，温度传感器，亮度传感器，颜色传感器等等。执行器可以是吸盘， 电磁铁，机械爪等等。程序可以设定为根据如传感器和/或执行单元所返回的工作信息控制子单元模块10两子模块101之间的相对转动。如，模块化机器人1a插接口41 上连接有超声波传感器，超声波感测到有障碍物时，检测与障碍物的距离并返回工作 信息(距离参数)，程序设定当距离小于某一数值时，控制主体40通过主单元模块30 控制子单元模块10停止转动，模块化机器人1a停止运动以避免与障碍物接触。又如， 模块化机器人1a上插接口41上连接有气动吸盘时，气动吸盘用于吸附物品，模块化 机器人1a动作，将某一处的物品运送一段距离至另一处。气动吸盘向控制主体40返 回工作信息(执行状态)，告知控制主体40物品是否被吸附，当控制主体40接受到 代表物品被吸附的工作参数时，控制主体40通过主单元模块30控制子单元模块10 运动，使模块化机器人1a沿预设路径运动以将物品送至目的地。

作为一种变形，主单元模块30和控制主体40不是分体设计的，两者集成在一个 模块上，该主控模块50上既设置有对接部14也设置有插接口41。如此，可以提高模 块化机器人1a的集成度。

作为一种变形，所述子单元模块10各自具有储电功能及与电子设备端和/或主控模块50直接通信功能，因此，主控模块50可以与细胞构型可以机械连接，也可以选 择不设置机械连接。此时，主控模块50即为控制主体40。

可以理解，模块化机器人1a形态不作限制，作为可替代的选择，单元模块(主 单元模块30、子单元模块10及控制主体40、主控模块50)可以是任意结构形态，对 接部14也可以仅具备机械连接作用。单元模块之间也可以仅通过有线电连接或无线 电连接的方式进行通信。所有的子单元模块10结构形态可以完全一致或至少一部分 不同。主单元模块30和子单元模块10结构形态可以完全一致或至少一部分不同。单 元模块还可以是如图4所示的带对接部14的轮子等其他模块。

请参阅图5A，本发明中提供子单元模块10的具体结构实施例，子单元模块10 的形状为球形，子单元模块10包括相对设置的第一壳体11和第二壳体12，第一壳体 11和第二壳体12可转动连接，子单元模块10还包括提示件13、多级轴承组件15、 驱动组件16、连接圈17、安装架18、旋转导电组件19和角度测量装置101。第一壳 体11和第二壳体12转动连接界定一容置空间，多级轴承组件15、驱动组件16、连 接圈17、安装架18、旋转导电组件19和角度测量装置101都设置在容置空间内。第 一壳体11和第二壳体12上分别都各设置一个对接部14。多级轴承组件15设置在容 置空间中并位于第一壳体11和第二壳体12在可转动连接的连接处，驱动组件16和 多级轴承组件15连接，第一壳体11和多级轴承组件15连接，安装架18和多级轴承 组件15连接并位于多级轴承组件15远离第二壳体12的一侧，安装架18和第一壳体 11连接；连接圈17和多级轴承组件15连接，第二壳体12和连接圈17连接，角度测量装置101、旋转导电组件19都和多级轴承组件15连接并设置在多级轴承组件15 远离第一壳体11的一侧，角度测量装置101、旋转导电组件19都和驱动组件16电性 连接，角度测量装置101穿过旋转导电组件19，角度测量装置101和旋转导电组件 19远离第一壳体11的一端连接，旋转导电组件19和第二壳体12连接。提示件13 设置于第一壳体11上和第二壳体12接触的边沿上；和/或提示件13设置于第二壳体 12上与第一壳体11接触的边沿上。可以理解，提示件13也可以设置在第一壳体上和 /或第二壳体上的其他部位。可以理解，子单元模块10有多个时，子单元模块10的 第一壳体11和第二壳体12可逐个相对转动，或子单元模块10的第一壳体11和第二 壳体12同时相对转动。可以理解，子单元模块10可以包括电源，电源设置在容置空 间内，电源和主电路板161电性连接。

请一并参阅图5B和图5C及图5D，多级轴承组件15包括多级轴承件内圈151、 多级轴承件外圈153和中圈组件155，中圈组件155套设在多级轴承件内圈151上， 中圈组件155被多级轴承件内圈151和多级轴承件外圈153夹在中间，中圈组件155 能相对多级轴承件外圈153和多级轴承件内圈151转动。优选地，多级轴承件内圈151 和多级轴承件外圈153连接，中圈组件155能相对多级轴承件外圈153、多级轴承件 内圈151转动。其中，多级轴承件内圈151和驱动组件16、旋转导电组件19、角度 测量装置101连接，多级轴承件内圈151并依次通过安装架18、对接部14和多级轴 承件外圈153连接，多级轴承件外圈153还和第一壳体11连接；驱动组件16和中圈 组件155啮合，以驱动中圈组件155转动；中圈组件155和连接圈17连接，连接圈17和第二壳体12连接，连接圈17通过对接部14(对接部14位于壳体内的部分)和 旋转导电组件19远离第一壳体11的一端连接。可以理解，子单元模块10也能接受 外力，外力使第一壳体11和第二壳体12之间相对旋转，此时第二壳体12带动中圈 组件155相对多级轴承件内圈151和多级轴承件外圈153相对转动。多级轴承组件15 的材质优选为赛钢(又称为：聚甲醛，英文名称polyformaldehyde，简称POM)，其 抗热强度、弯曲强度、耐疲劳性强度高，耐磨，且带自润滑性能，

多级轴承件内圈151大致呈圆环形，多级轴承件内圈151的外侧面上设置凸棱1511，所述多级轴承件内圈151远离第一壳体11的一端设置远离多级轴承件内圈151 中心的凸沿1513，多级轴承件内圈151靠近第一壳体11的一端设置马达安装部1515。 凸棱1511的宽度D为1-3mm，优选为1.5-2.5mm，所有凸棱1511均匀分布在一个圆 周上。凸棱1511之间的间隙为0.2-1.5mm，优选为0.3-1mm。凸棱1511的设置，使 中圈组件155和多级轴承件内圈151之间的摩擦力更小。优选地，凸沿1513朝远离 第一壳体11的方向倾斜，以使凸沿1513和中圈组件155更好的接触，且凸沿1513 阻挡中圈组件155沿多级轴承件内圈151轴向方向移动。可以理解，多级轴承件内圈 151上也可设置相应的隔板或者连接板等，以便于连接子单元模块10的其他部件，如 便于和多级轴承件外圈153连接。优选地，多级轴承件内圈151的材质为赛钢，能使 多级轴承件内圈151的寿命提高，且使中圈组件155和多级轴承件内圈151转动更加 顺畅，使中圈组件155和多级轴承件内圈151之间的摩擦力很小。

中圈组件155包括转动环1551和多个轴承1555，轴承1555和所述多级轴承件内 圈151的凸沿1513、多级轴承件外圈153滚动接触，转动环1551把多个轴承1555 连接在一起，轴承1555能相对转动环1551转动，同时转动环1551套设在多级轴承 件内圈151上。可以理解，轴承1555的外圈和所述多级轴承件内圈151的凸沿1513、 多级轴承件外圈153至少之一滚动接触。

转动环1551优选呈圆环形，转动环1551的侧面上开设多个凹槽1553，凹槽1553 的数量和轴承1555的数量对应，轴承1555安装在凹槽1553内。凹槽1553贯通转动 环1551的两端面，以使轴承1555能和多级轴承件内圈151的凸沿1513、多级轴承件 外圈153接触。优选地，转动环1551的侧面倾斜，也使转动环1551侧面上安装的轴 承1555倾斜，使轴承1555的外圈更好的和多级轴承件内圈151的凸沿1513接触， 也使连接圈17更好的和中圈组件155的转动环1551连接。转动环1551远离第二壳 体12的端面上，并靠近转动环1551中心的边沿设置一圈呈圆形的转动齿1557，转动 齿1557和驱动组件16啮合。优选地，转动环1551的材质为赛钢。

轴承1555的种类不做限定。优选地，轴承1555均匀分布在转动环1551的侧面。 轴承1555外圈的直径为3-12mm，优选为4-8mm。

多级轴承件外圈153大致呈圆环形，多级轴承件外圈153沿轴向方向开设环形容置槽1531，以为其他部件的安装提供位置，如便于安装架18和多级轴承件外圈153 连接。多级轴承件外圈153在轴向方向上还设置马达防护部1535。在多级轴承件外圈 153和多级轴承件内圈151连接时，马达防护部1535和马达安装部1515的位置相匹 配。多级轴承件外圈153的侧壁上还开设至少两个卡口1533，卡口1533用于和第一 壳体11扣合连接。优选地，卡口1533均匀分布在多级轴承件外圈153的侧面。优选 地，多级轴承件外圈153的材质为赛钢。

连接圈17设置在多级轴承组件15远离第一壳体11的一侧，连接圈17和中圈组 件155连接。连接圈17大致呈圆环形，连接圈17的侧壁上开设多个卡口，连接圈17 上的卡口和多级轴承件外圈153上的卡口1533相同。优选地，连接圈17上的卡口均 匀分布在连接圈17的侧壁上。可以理解，连接圈17可以省略，连接圈17省略设置 时，第二壳体12直接和中圈组件155的转动环1551连接。

请参阅图5E，驱动组件16包括主电路板161、马达163和伞齿轮1631。主电路 板161和马达163都和转动环1551连接，且马达163位于主电路板161靠近第一壳 体11的一侧，即马达163设置在转动环1551的马达安装部1515，且多级轴承件外圈 153的马达防护部1535把马达163旋转轴部分防护。马达163还和主电路板161电性 连接，伞齿轮1631和马达163的旋转轴连接，伞齿轮1631和中圈组件155的转动环 1551上的转动齿1557啮合。在马达163转动时带动伞齿轮1631转动，伞齿轮1631 驱动转动环1551转动，转动环1551上的轴承1555和多级轴承件内圈151的凸沿1513 滚动接触，转动环1551上的轴承1555和多级轴承件外圈153滚动接触，转动环1551 带动与转动环1551连接的连接圈17、第二壳体12等转动。可以理解，在使用者用外 力使第一壳体11和第二壳体12相对转动时，中圈组件155带动马达163的转动轴转 动。

主电路板161上集成有子单元模块10的功能所需的元器件，如主电路板161包 括信号接收模块以接收其他子单元模块10或者主单元模块30的通信主模块发来的信 号，如主电路板161还包括控制电路，如中央处理器，以控制其他模块或元器件的工 作运行。主电路板161的控制电路可接收其他机器人模块的控制信号以控制子单元模 块10的第一壳体11和第二壳体12的相对旋转。控制电路通过对接部14接收控制信 号或控制电路接收无线控制信号，以控制马达163驱动多级轴承组件15转动。可以 理解，在其他元件与主电路板161电性连接时，则会与控制电路电性连接。

请参阅图5F，安装架18设置在马达163远离第二壳体12的一侧，安装架18和 多级轴承件内圈151连接。安装架18的材质优选为塑料。

第一壳体11大致呈半球形，第一壳体11和多级轴承件外圈153连接的部位设置 楔形凸起113，楔形凸起113的数量和位置与多级轴承件外圈153的卡口1533位置和 数量相对应。第一壳体11和多级轴承件外圈153连接时，楔形凸起113卡合进卡口 1533中，以使第一壳体11和卡口1533卡合连接。卡合连接后，楔形凸起113和卡口 1533都在子单元模块10内部，故能防止子单元模块10被轻易拆开，对子单元模块 10的内部结构起一定的保密性和防护性。可以理解，楔形凸起113和卡口1533的位 置可以交换，不影响卡合功能。第一壳体11和第二壳体12接触的接触面上开设让位 区111，让位区111用于安装提示件13，从而提示件13不会和其他元件发生干涉。 可以理解，提示件13也可以设置在第一壳体11上的其他位置，优选靠近对接部14 设置。提示件13也可以设置在第一壳体11的对接部14上。子单元模块10需要通过 对接部14与其他子单元模块10或主单元模块30或轮子连接时，靠近对接部14的提 示件或对接部14上的提示件13发光。提示件13优选为灯带，也可以为一个或多个指示灯，如LED灯，从而提示件13可以发光。

第二壳体12的结构和第一壳体11的结构相同，如第一壳体11和连接圈17连接 的部位设置楔形凸起113，第二壳体12和第一壳体11接触的接触面上开设让位区111 用以安装提示件13，本发明不再进一步阐述。可以理解，提示件13也可以设置在第 二壳体12上的其他位置，优选靠近对接部14设置。提示件13也可以设置在第二壳 体12的对接部14上。子单元模块10需要通过对接部14与其他子单元模块10或主 单元模块30或轮子连接时，靠近对接部14的提示件或对接部14上的提示件13发光。

请参阅图6A-6C，角度测量装置101直接感测第二壳体12相对第一壳体11的转 动。具体的，角度测量装置101包括转动轴104和感测器103，感测器103通过多级 轴承件内圈151和第一壳体11连接，转动轴104包括相对的第一端1041和第二端 1043，转动轴104的第一端1041和感测器103连接，转动轴104的第二端1043和第 二壳体12连接。第二壳体12相对第一壳体11转动时带动转动轴104转动，第二壳 体12的转动被感测器103感测。可以理解，角度测量装置101也可以间接感测第二 壳体12相对第一壳体11的转动，具体的，角度测量装置101为一编码器或者码盘， 其设置在马达163的转动轴处一感测马达163的转动，从而能换算出第一壳体11和 第二壳体12的之间的相对转动角度。可以理解，角度测量装置101不限于上述结构， 其能感测第二壳体12相对第一壳体11的转动角度即可。

转动轴104的第一端1041横截面形状优选大致呈“D字形”，转动轴104和感测 器103连接时插入感测器103，能起到防呆作用，在转动轴104去掉时，再次安装转 动轴104，还需要从同一个角度安装。转动轴104的第二端1043优选呈指针型，转动 轴104和第二壳体12连接时，也起到防呆作用，在转动轴104去掉时，再次安装转 动轴104，还需要从同一个角度安装。从而使第二壳体12和感测器103适中保持同一 个角度，子单元模块10拆开后，再组装时不用重新调整。可以理解，转动轴104的 第一端1041和第二端1043的形状并不是完全限定实施例中的形状，也可以做成其他 防呆结构，达到防呆的效果即可。子单元模块10其他部位需要防呆效果，其形状也 不做限定，做成防呆结构即可。防呆结构是本领域技术人员很容易想到的变形，本发 明不再进一步举例进行说明。

角度测量装置101在使用时，角度测量装置101直接或间接感测第二壳体12相 对第一壳体11的转动，角度测量装置101生成感测信号并传输给主电路板161的控 制电路，控制电路根据感测信号控制第一壳体和第二壳体的相对转动，包括转动的进 行，转动的停止，转动过程中的转动速度等。

在控制时，发送控制信号给控制电路，控制电路根据控制信号确定第二壳体12 和第一壳体11需要转动的相对角度，控制电路控制第一壳体11和第二壳体12相对 旋转，控制电路接收感测信号，控制电路根据感测信号判断第一壳体11和第二壳体 12相对转动的角度到位后，控制电路控制第二壳体12相对第一壳体11停止转动；

作为另一种控制方式，第一壳体11和第二壳体12受到外力转动后，角度测量装 置101感测转动的角度，角度测量装置101发送感测信号给控制电路，控制电路根据 感测信号判断第一壳体11和第二壳体12相对转动的角度并把感测信号传输给控制终 端，控制终端能根据各个子单元模块10的第一壳体11和第二壳体12的相对的转动 角度确定每个子单元模块的空间位置。控制终端根据预设动作发送预设动作信号给控 制电路，控制电路根据预设动作信号确定第二壳体12和第一壳体11需要转动的相对 角度，控制电路控制第一壳体11和第二壳体12相对旋转，控制电路接收感测信号， 控制电路根据感测信号判断第一壳体11和第二壳体12相对转动的角度到位后控制第 二壳体12相对第一壳体11停止转动。

请参阅图6D，旋转导电组件19包括相对设置的固定端和旋转端，旋转端能相对 固定端转动，固定端通过多级轴承件内圈151和第一壳体11连接，旋转端和第二壳 体12连接，其中转动轴104的第二端1043穿过旋转导电组件19和所述旋转端连接。 具体的，旋转导电组件19包括导电环191，导电环座193和连接架195，导电环座193 套设在导电环191上并把导电环191固定在第一壳体11上，所述导电环191远离第 一壳体11的一端通过连接架195和第二壳体12连接，导电环191上沿其轴向开设贯 穿其两端的中空孔1911，以使转动轴104第二端1043穿过。导电环座193位于固定 端，所述连接架195位于旋转端。

请继续参阅图5A，第二壳体12上设置的对接部14的结构和前面叙述的对接部 14的结构相同，第二壳体12上的对接部14通过连接圈17分别和第一壳体11、中圈 组件155的转动环1551连接。对接部14通过导电环191与主电路板161电性连接。 采用旋转导电组件19可以使得第二壳体12转动时，对接部14电性连接所需的导线 不会因转动而缠绕，更不会因转动圈数过多而断裂。

请参阅图6E，本实施例在上述提示件13的基础上对提示件13的继 续进行说明。提示件13和主电路板161电性连接。主电路板161在不同 状况时控制提示件13发出提示。如在提示件13为指示灯时，主电路板 161在不同状况时控制提示件13的发光。

主电路板161包括控制电路1611、入网检测模块1613和面识别模块1615。提示 件13、入网检测模块1613、面识别模块1615都和控制电路1611电性连接。提示件 13有多种发光模式，所述控制电路1611可以在下述三种模式下控制提示件13发光。 第一种模式：控制电路1611和外部电连接时，如子单元模块10通过与主电路板161 电性连接的对接部与其他子单元模块10、主单元模块30或轮子连接时，子单元模块 10电性导通，或子单元模块10接收到其他单元模块传输的信号，控制电路1611控制 提示件13的发出提示。第二种模式：控制电路1611根据入网检测模块1613检测子 单元模块10联网，控制电路1611控制提示件13发出提示。第三种模式：控制电路 1611根据面识别模块1615检测与与其他子单元模块10、主单元模块30或轮子在进 行面识别，控制电路1611控制提示件13发出提示。提示件13在发出提示时，可以 发出不同颜色的光，或者常亮不同的时间，如0.5-6秒，或者以不同的频率闪烁等。 可以理解，提示件13可以有多个，多个提示件协同发光，如多个提示件协同闪烁。可以理解，提示件13也可以有其他的控制模式。

不同构型的模块化机器人1a具有代表其构型特性的构型参数，构型参数包括子单元模块10之间的位置信息，优选地，子单元模块10之间的位置信息由子单元模块 10之间进行面识别获得。界定与主单元模块30直接连接的子单元模块10为一级子单 元模块10，与一级子单元模块10连接的子单元模块10为二级子单元模块10，与M 级子单元模块10连接的子单元模块10为(M+1)级子单元模块10，M为大于等于1 的整数，请参阅图7，具体面识别的过程包括：

步骤S11：主单元模块30发送第一电信号通知子单元模块10进行面识别；

步骤S12：主单元模块30不同的对接部发出不同的第二电信号或主单元模块30 不同的对接部分时序发出第二电信号；

步骤S13：一级子单元模块10根据其接收的第二电信号确定其连接的主体模块 的接口标识信息；一级子单元模块10根据接收到第二电信号的对接部获得其自身与 主体模块对接的对接部之接口标识信息；及

步骤S14：一级子单元模块10将其所连接的主体模块的接口标识信息及自身的 与主体模块对接的对接部之接口标识信息发送给主单元模块30。

请参阅图7，具体地，面识别过程进一步包括：

步骤S15：每一M级子单元模块10不同的对接部发出不同的第二电信号给与其 连接的(M+1)级子单元模块10或每一M级子单元模块10不同的对接部分时序发出 第二电信号给与其连接的(M+1)级子单元模块10；

步骤S16：(M+1)级子单元模块10根据其接收的第二电信号确定其所连接的M 级主体模块的接口标识信息；(M+1)级子单元模块10根据接收到第二电信号的对接 部获得其自身与M级主体模块对接的对接部之接口标识信息；及

步骤S17：(M+1)级子单元模块10将其所连接的M级子单元模块10的接口标 识信息及自身的与M级子单元模块10对接的对接部之接口标识信息发送给主单元模 块30。

优选地，不同的同一级子单元模块10发送接口标识信息给主单元模块30的时序不同，不同的M级子单元模块10发送给与其连接的(M+1)级子单元模块10之电信 号的时序不同，子单元模块10面识别逐级进行，完成第M级子单元模块10的面识 别后再进行第(M+1)级子单元模块10的面识别。

优选地，在步骤S14之后，主单元模块30停止发送第二电信号，主单元模块30 无线信号通知一级子单元模块10发送第二电信号至二级子单元模块10。主单元模块 30在接收到(M+1)级子单元模块10返回来的信息之后，M级子单元模块10停止发 送第二电信号，主单元模块30无线信号通知(M+1)级子单元模块10发送第二电信 号至(M+2)级子单元模块10。

可以理解，主单元模块传输至一级子单元模块的信号也可以是无线信号。

可以理解，面识别过程中，主单元模块30仅作为了面识别的起始点以作为参考 点来界定子单元模块10相对于主单元模块30的相对位置。作为一种选择，主单元模 块30与子单元模块10机械结构和/或电路结构可以完全一致。

作为一种变形，第一信号也可以通过有线的方式进行传输。第一信号可以是通过一电子设备端发出。子单元模块10获得相关接口标识信息后直接传输至电子设备端。 即各模块均具有与电子设备端的通信功能。

优选地，第一信号优选是通过主单元模块30进行发送，作为一种变形，也可以 是电子设备端发出。子单元模块10获得相关接口标识信息后直接传输至电子设备端。 即各模块均具有与电子设备端的通信功能。

以主单元模块30之接口标识信息为001和002的对接部分别连接有1号子单元 模块10和2号子单元模块10，1号子单元模块10通过对接部连接有3号子单元模块 10和4号子单元模块10，2号子单元模块10通过对接部连接有5号子单元模块10 和6号子单元模块10为例来进行说明，优选主单元模块30通过无线广播信息，即向 子单元模块10发出第一电信号通知子单元模块10进行面识别。主单元模块30不同 的对接部发出不同的第二电信号，不同的第二电信号可以是不同大小的电压信号或电 流信号，或不同频段的电信号。1号子单元模块10和2号子单元模块10通过识别不 同的第二电信号可以得知其具体连接在主单元模块30上的对接部之接口标识信息。1 号子单元模块10和2号子单元模块10在接收到第二电信号时，由于每一单元模块的 不同对接部设置有接口标识信息，因此，1号子单元模块10和2号子单元模块10可 获得其自身与主单元模块30对接的对接部之接口标识信息。1号子单元模块10先回 复主单元模块30告知其所连接的主单元模块30的接口标识信息及自身的与主单元模 块30对接的对接部之接口标识信息。等待一段时间后，2号子单元模块10再回复主 单元模块30。1号子单元模块10和2号子单元模块10面识别完成后，主单元模块30 停止发送电信号，并通知与主单元模块30直接连接的1号子单元模块10和2号子单 元模块10分时序发送第二电信号至3、4、5、6号子单元模块10，1号子单元模块10 先发出第二电信号给3、4号子单元模块10，按照前述原理，3、4号子单元模块10 向主单元模块30返回相关接口标识信息。然后2号子单元模块10先发出第二电信号 给5、6号子单元模块10，按照前述原理，5、6号子单元模块10向主单元模块30返 回相关接口标识信息。至此，主单元模块30获得该已构建模型之单元模块之间的相 对位置信息。

优选地，模块化机器人包括构型信息，构型信息包括位置信息。进一步优选包括两子模块101之间的初始角度信息，设定两子模块101之间在某一位置时，两者的相 对角度为0°，则在电信号控制子模块101相对转动时，先获得两者的初始角度信息， 以便于发出对应转动角度的控制信号控制其转动。

优选的，主单元模块30在接收子单元模块10传输过来的相关接口标识信息后对该子单元模块10进行编号以生成各子单元模块10的ID以方便通讯。该ID方便用于 返回子单元模块10之两子模块之间的初始角度信息，以及接收信号控制子单元模块 10进行设定角度的转动。

优选地，构型信息进一步包括代表子单元模块10的数量的数量信息和/或代表子单元模块10类型的类型信息。优选地，每个主单元模块30、子单元模块10和主控模 块50均携带类型信息，同类型的模块类型信息相同，如不同的主单元模块30或子单 元模块10或主控模块50类型信息相同。主单元模块30、子单元模块10和主控模块 50根据其功能或结构等差别可以设定其类型信息不同或相同。主单元模块30、子单 元模块10和主控模块50在通电被访问时反馈的信号携带该类型信息。

可以理解，构型信息可以包括位置信息，类型信息，数量信息，初始角度信息中 的一种或多种。

可以理解，本实施例中的模块化机器人适用于其他实施例。本领域技术人员可以根据需要合理地去除模块化机器人部分结构功能。本实施例中所揭示的面识别方法适 用于其他实施例。通过面识别可自动获取模块化机器人的位置信息。

请参阅图8，本发明第二实施例提供一种模块化机器人系统60，模块化机器人系统60包括如第一实施例所述的模块化机器人1a(沿用第一实施例中的标号)，和连接 在模块化机器人1a上的外接单元62以及一模块化机器人的控制系统61，模块化机器 人的控制系统61用于编程生成能被可擦除地写入模块化机器人1a中的可执行程序。 模块化机器人1a与控制系统61有线或无线电连接。优选地，控制系统61设置在第 一实施例所述的电子设备端，如电脑，手机等。作为一种变形，控制系统61设置在 主控模块50上。优选地，控制系统61为可图形化编程的控制系统，通过电子设备端 开放图形化编程界面可以使用户简易地修改控制模块化机器人的程序，从而获得功能 拓展性更好的模块化机器人1a。

请参阅图9，控制系统61包括：

构型信息数据库610；用于储存至少一模块化机器人1a的构型信息；

动作信息数据库611；用于储存至少一控制所述模块化机器人1a运动的动作信息；每动作信息可控制模块化机器人1a执行一帧或多帧的动作。动作信息数据库611 中的动作信息匹配于构型信息数据库610中的模块化机器人1a之构型信息。即动作 信息是与模块化机器人1a的构型信息对应而存在的。

外接单元设定模块613；用于设定外接单元62的执行动作和/或设定与外接单元62对应的控制条件；如设定吸盘执行吸取动作，如设定超声波传感器检测到离障碍物 的距离小于等于10cm时，其成为模块化机器人执行停止运动的条件。

根据动作信息和外接单元设定模块613的设定控制模块化机器人1a运动和/或外接单元62执行动作。

具体地，模块化机器人的控制系统61进一步包括：

逻辑设定模块614；用于设定所述动作信息与所述执行动作和/或所述控制条件之间的逻辑关系；如外接单元62包括一超声波传感器和执行器吸盘，从动作信息数据 库611调用一模块化机器人1a走动的动作信息以及一停止走动的动作信息，外接单 元设定模块613设定一条件：超声波传感器检测到障碍物距离小于等于10cm，吸盘 执行吸取动作。逻辑设定模块614用于设置走动的动作信息和停止走动的动作信息与 超声波感测器设定的条件及吸盘执行动作之间的关系，如设定超声波传感器感测到距 离障碍物小于10cm时，模块化机器人1a执行停止走动的动作信息且吸盘执行吸取动 作，反之，则执行走动的动作信息。也可以根据执行器的执行结果控制模块化机器人 1a执行动作信息对应的动作。

运行模块615；用于将逻辑设定模块614设定的内容编译生成可执行程序，该程 序用于控制模块化机器人1a工作。

无线通信模块616，用于将可执行程序发送给模块化机器人1a。

可以理解，构型信息数据库610和动作信息数据库611可以是集成在一起的数据库。

优选地，控制系统61进一步包括：显示模块617，至少用于显示模块化机器人 1a之子单元模块10对应的三维仿真模型及三维仿真模型中子单元模块的编号。

优选地，显示模块611显示模块化机器人1a。进一步该显示模块611还用于显示 子单元模块10的编号，如细胞构型包括5个子单元模块10时，显示模块611至少显 示5个子单元模块10所构成的三维仿真模型，且每一个三维仿真的子单元模块10上 以数字显示编号1,2,3,4,5以便于用户区分各子单元模块10。

优选地，控制系统61进一步包括：子单元模块设定模块612；用于设定子单元模 块执行转动对应的转动信息，转动信息包括转动角度、转动方向、转动速度和转动时 间中的一种或多种。具体地，子单元模块设定模块612包括子单元模块编号设定模块 6121、子单元模块转动角度设定模块6122和子单元模块转动方向设定模块6122，其 中子单元模块编号设定模块6121用于设定子单元模块的编号；子单元模块转动角度 设定模块6122用于设定子单元模块10的转动角度；子单元模块10转动方向设定模 块6122，用于设定子单元模块10的转方向。即通过输入编号选中特定子单元模块10， 再通过输入转动角度和转动方向设定子单元模块10的转动。可以理解未经过子单元 模块设定模块进行设置的子单元模块10默认为子模块101之间不转动。

优选地，根据动作信息、转动信息及外接单元设定模块的设定控制模块化机器人运动和/或外接单元执行动作。即在逻辑设定模块中，可设定所述转动信息与所述执 行动作和/或所述控制条件之间的逻辑关系。

作为一种选择，可通过子单元模块设定模块612设置生成动作信息保存在动作信息数据库中。

作为一种变形，子单元模块编号设定模块6121可省略，子单元模块10之间以颜色，是否被用户选中等其他方式做区分。作为一种变形，子单元模块10转动方向设 定模块6122省略。即转动信息可仅包括转动角度。

优选地，各模块中可以根据需要设置时间模块以设置转动、吸取等的执行时间。

请参阅图10，本发明第三实施例提供一种控制模块化机器人的方法，其包括：

步骤T1:获取模块化机器人的构型信息；

步骤T2:获取至少一动作信息，该动作信息用于控制所述模块化机器人运动；

步骤T3：设定外接单元的执行动作和/或设定与外接单元对应的控制条件；及

步骤T4：调用所述动作信息，以及外接单元的执行动作和/或设定与外接单元对应的控制条件图形化编程生成控制模块化机器人工作的可执行程序。

步骤T5：将可执行程序发送给模块化机器人。具体地，发送给控制主体，控制 主体被可擦除地写入程序，然后根据程序控制模块化机器人工作。

优选地，控制模块化机器人的方法包括一执行在步骤T4前的步骤：

Ta：设定子单元模块执行的转动信息；该转动信息包括转动角度、转动方向、转 动速度和转动时间中的一种或多种；在步骤T4中调用所述动作信息，转动信息，以 及外接单元的执行动作和/或设定与外接单元对应的控制条件图形化编程生成控制模 块化机器人工作的可执行程序。

优选地，控制模块化机器人的方法包括一执行在步骤Ta前的步骤：

Tx：生成模块化机器人的三维仿真模型，该三维仿真模型与步骤T1中所获取的 构型信息对应的模块化机器人相同；

Ty:三维仿真模型中的子单元模块被编号；

在步骤Ta中，根据子单元模块的编号区别不同的子单元模块以进行转动信息的输入。每一子单元模块的设定包括编号输入及其转动信息的输入。用户输入子单元模 块编号后，针对该编号所输入的转动信息即为该编号对应的子单元模块之转动信息。

优选地，模块化机器人的构型信息来源于一构型信息数据库，所述构型信息通过模块化机器人进行面识别获得，具体面识别的方法与第一实施例所揭示的方法一致， 此处不再赘述。

优选地，所述动作信息来源一动作信息数据库中，步骤T2中动作信息的获得方 法包括步骤：

Q1：模块化机器人被单帧操作生成一新构型；优选外力作用于模块化机器人生成一新构型。

Q2：通过面识别获得新构型对应的构型信息；

Q3：模块化机器人被调整前的构型信息与新构型对应的构型信息计算获得一运动帧；

所述运动帧被保存于动作信息数据库成为与该细胞构型对应的动作信息，或重复步骤Q1-Q3获得多个运动帧，所述多个运动帧合并形成一动作信息被保存于动作信息 数据库中。

本方法中采用的模块化机器人为第一实施例所揭示的模块化机器人，该方法也可以采用第二实施例所揭示的控制系统来实施。

举例来说，可执行程序在一电子设备端生成，模块化机器人为四足机器人，其包括由主控模块形成的身体和由子单元模块拼接形成的四足，主控模块上1号插接口上 连接有超声波传感器。控制模块化机器人的方法为：获取模块化机器人的构型信息， 获取控制四足机器人握手动作的动作信息1，控制四足机器人静止不动的动作信息2， 设定执行动作信息1的条件为超声波传感器探测到物体(人)与其距离小于等于10cm, 设定执行动作信息2的条件为超声波未探测到障碍物的距离为大于10cm；通过对子 单元模块设定转动信息以控制四足机器人执行一低头的动作，设定该低头动作在执行 完动作信息2后执行。编译生成可执行程序，该程序被发送给控制主体，控制主体运 行该程序，超声波探测器实时感测与人的距离，当探测到四足机器人与人的距离小于 等于10cm时，四足机器人执行动作信息1执行握手，反之则执行动作信息2并在执 行完毕后执行低头动作。

可以理解在本发明中，控制模块化机器人执行动作的逻辑条件可以是传感器。

请参阅图11，本发明第四实施例提供一种模块化机器人的构建提示方法，其可以提示用户构建本发明中所揭示的模块化机器人，其包括步骤：

P1：获取目标模块化机器人的构型信息，所述目标模块化机器人包括M个通过 对接部连接的单元模块；

P2：获取当前已构建实体的构型信息，所述已构建实体包括通过对接部连接的N个单元模块，N小于M；

P3：根据目标模块化机器人1a的构型信息及当前已构建实体的构型信息计算获得至少第(N+1)个单元模块应当在已构建实体上接入的对接部位置；及

P4：根据步骤P3中计算获得至少第(N+1)个单元模块应当在已构建实体上接 入的对接部位置发出提示信息，至少提示第(N+1)个单元模块应当接入的对接部位 置。

优选地，该方法进一步包括步骤P5：根据提示信息将至少第(N+1)个单元模块 连接于所述已构建实体上；

重复步骤P2-P5完成所述若干单元模块之间连接，获得所述模块化机器人。

优选地，步骤P3中，计算获得多个单元模块应当在已构建实体上接入的对接部 位置。

上述的构型信息指的确定模块化机器人构型的信息，其至少包括代表单元模块连接关系的接口标识信息，其可进一步包括代表单元模块类型的类型信息和/或代表单 元模块数量的数量信息。

优选地，单元模块的对接部处设置有指示功能件，在步骤P4中，根据步骤P3中 计算获得已构建实体上应当接入的对接部位置来控制指示功能件发出指示信息。所述 指示功能件可以是灯，可伸缩性机械结构灯，优选为LED灯。

优选地，在步骤P4之前包括一步骤：已构建实体的构型被一显示屏三维仿真显示，在步骤P4中，所述提示信息通过三维仿真模型进行表达，表达的方式包括通过 对应于所述对接部位置的三维仿真模型的部位以特定颜色显示(包括虚体或实体显 示)；或用指示符号指向对应于所述对接部位置的三维仿真模型的部位处；或通过动 态拼接演示。

优选地步骤P1中的目标模块化机器人的构型信息来源于存储有若干模块化机器人所对应的构型信息的数据库。

优选地，为了防止用户在提示信息的指示下仍然拼接错误，故，需要设置一检查步骤，即步骤P2和P3之间还包括:

步骤Pa：判断P2中已构建实体与目标模块化机器人匹配；可以理解，已构建实 体与目标模块化机器人匹配的情况包括已构建实体与目标模块化机器人对应部分完 全相同或者基本相同，所述基本相同的含义为拼接后的模块化机器人可以通过自动控 制的手段获得与目标模块化机器人完全一致的构型，以单元模块上有8个对接口为例 来说，8个对接口对称分布于两个子单元模块上，界定其中一个子单元模块上的对接 口的接口标识信息为001,003,005,007，该4个对接口沿着周向依次排布。当目标模块 化机器人中一单元模块应该连接在另一单元模块的001接口，但用户在完成该部分的 拼接时，把一单元模块拼接在了另一单元模块的003接口上，然而因为对接口001和 003对称分布，可以通过子单元模块转动180°获得和目标模块化机器人相同的构型， 因此，认为已构建实体与目标模块化机器人基本相同。反之，无法通过自动控制的手 段，例如控制对应子单元模块转动预设角度获得与目标模块化机器人完全一致的构 型，则认为不匹配。如果已构建实体与目标模块化机器人匹配则执行步骤P3；否则， 执行步骤Pb：提示拼接错误。

优选地，当出现拼接错误时，即已构建实体的构型信息和目标模块化机器人的构型信息不匹配，也就是类型信息、数量信息和接口标识信息中的一种或多种信息出现 不匹配，根据错误信息的不同提示不同类型的的拼接错误，如应当拼接子单元模块的 位置处被用户拼接了主单元模块时，子单元模块与主单元模块属于不同的模块，该种 情况提示类型错误。如接口标识信息错误时(已构建实体与目标模块化机器人基本相 同时，不提示接口标识信息错误)，对应有至少两种提示错误：一种为位置错误，一 种为平行交叉错误。请参阅图12A和12B，以单元模块上有8个对接口为例来说，8 个对接口对称分布，界定其中单元模块的第一子单元模块上沿着周向依次排布的对接 口的接口标识信息为001,003,005,007，第二子单元模块上沿着周向依次排布的对接口 的接口标识信息为002,004,006,008。位置错误包括但不限于如两个单元模块应当连接 至另一单元模块的001,002对接口上时(不同半球相邻接口)，但其中一个连接至第 二子单元模块(不同半球)上或连接在了001和003接口上时(同一半球相对接口)， 该种情况均不可能通过控制子单元模块的转动使已构建实体与目标模块化机器人匹 配，该情况即提示位置错误。请参阅图13A和13B，两子单元模块连接处有一拼接线 102，当两单元模块拼接在不同的对接口上时，两单元模块的拼接线102具有平行(如 图13A)和交叉(如图13B)两种位置关系，平行和交叉的位置关系影响最终的构型， 如拼接线应该平行的两单元模块拼成拼接线交叉的情况时，将导致模块化机器人构型 错误或丧失某些维度上的自由度，该种情况即提示为平行交叉错误。

优选地，已构建实体与目标模块化机器人对应部分基本相同时，子单元模块两子单元模块之间需要转动的角度被记录以便于后续控制模块化机器人进行转动时，将该 角度考虑进去。

步骤P2中，N个子单元模块通过面识别完成已构建实体的构型信息的获取。

优选地，步骤P1中的目标模块化机器人的构型信息来源于存储有若干模块化机器人所对应的构型信息的数据库。

可以理解，本发明所提供的模块化机器人的构建提示方法使用场景可以如下：电子设备端设置有存储有若干模块化机器人所对应的构型信息的数据库，电子设备端与 模块化机器人可以通讯，优选地，模块化机器人通过主单元模块与子单元模块之间进 行通讯。当用户在电子设备端的数据库中选中一个模块化机器人，即步骤P1被执行， 该模块化机器人被三维显示，用户按照三维显示的模块化机器人进行拼装，如用户首 先将一个子单元模块拼装到主单元模块上，在子单元模块安装上去之前，电子设备端 执行步骤P2-P4，用户根据提示信息将子单元模块安装上去，即执行步骤P5。

作为一种变形，所述数据库也可以设置在主单元模块上，步骤P1-P4均被主单元模块执行。

与现有技术相比，本发明提供的模块化机器人的构建提示方法可以有效地提示单元模块的安装位置，如此可以降低用户端在进行模块化机器人重构时的拼装错误率， 使重构工作简单易于进行。开发商可以方便地通过数据库将模块化机器人构型数据开 放给用户，用户可以根据不同场景需求对机器人进行简单快速的重构。该方法中通过 面识别可以精确获得每一个单元模块的位置，简单快速且硬件要求低。位置的获得保 障了实时校正用户操作成为可能。用户操作错误时提供对应的拼接错误提示，用户可 以方便快捷的知悉错误类型，进而可以快速更正以加速重构工作的进程。

请参阅图14，本发明第五实施例一种模块化机器人4a的构建提示系统，模块化 机器人4a如第一实施例所揭示。存储模块41；用于存储目标模块化机器人4a以及已 构建实体的构型信息；所述目标模块化机器人4a包括M个通过对接部连接的单元模 块；检测模块42；用于获取当前已构建实体的构型信息，所述已构建实体包括通过对 接部连接的N个单元模块，N小于M；计算模块45；用于根据目标模块化机器人4a 的构型信息及当前已构建实体的构型信息计算获得至少第N+1个单元模块应当在已 构建实体上接入的对接部位置；提示模块46；用于根据计算模块45计算获得的至少 第N+1个单元模块应当在已构建实体上接入的对接部位置发出提示信息，至少提示第 N+1个单元模块应当接入的对接部位置。

存储模块41、检测模块42、计算模块45及提示模块46中的一个或多个可以设 置在电子设备端或设置于其中一个单元模块上。

优选地，提示模块46为设置在对接部处的指示功能件。作为另一种选择，所述 提示模块46为一显示屏，已构建实体在显示屏上三维仿真显示，对应于对接部位置 的三维仿真模型的部位以特定颜色显示；或用指示符号指向对应于所述对接部位置的 三维仿真模型的部位处；或通过动态拼接演示。

模块化机器人4a的构建提示系统进一步包括匹配模块43和错误指示模块44，匹配模块43用于判断已构建实体是否与目标模块化机器人4a匹配；其是否匹配的判定 原则与第一实施例相同，此处不再赘述。如果匹配模块43判断已构建实体与目标模 块化机器人4a匹配则计算模块45据目标模块化机器人4a的构型信息及当前已构建 实体的构型信息计算第N+1个单元模块应当在已构建实体上接入的对接部位置。反 之，不匹配时，错误指示模块44用于指示错误，并如第一实施例中所述指示出不同 的类型错误。可以理解，其内置于提示模块46中。

可以理解本发明中，同一级的子单元模块的拼接位置可以同时被提示或其中一部分被同时提示，当然，也可以选择逐一提示。可以理解本发明中所述的模块化机器人 可以是完整的机器人，如四足机器人，也可以是机器人其中的某部分，如四足机器人 的其中一足。

请参阅图15，本发明第六实施例提供构建模块化机器人的校正方法，模块化机器人可以如第一实施例所揭示的模块化机器人，校正方法包括步骤：

W1：获取目标模块化机器人的构型信息，所述目标模块化机器人的构型信息包 括目标模块化机器人中多个单元模块的位置信息、模块种类信息和模块数量信息中的 一种或多种；

W2：获取当前已构建实体的构型信息，所述已构建实体的构型信息包括已构建 实体中多个单元模块的位置信息、模块种类信息和模块数量信息中的一种或多种；

W3：根据已构建实体的构型信息和目标模块化机器人的构型信息确认已构建实体是否跟目标模块化机器人匹配；及

W4：根据匹配结果进行校正。

在所述步骤W1中，目标模块化机器人的构型信息可来源于远程终端、服务器或 者存储有若干模块化机器人所对应的构型信息的数据库。目标模块化机器人包括m个 单元模块组装而成。

在所述步骤W2中，所述已构建实体是用户以目标模块化机器人的为构建目标， 将多个单元模块意图组装成目标模块化机器人的实体构型，该实体构型可以是两个或 者多个单元模块的组装构型。一般情况下，该已构建实体的单元模块数量少于或者等 于目标模块化机器人的单元模块数量m。获取已构建实体构型信息的动作可以是由远 程终端去获取每个单元模块的位置信息，或者由某一单元模块获取其他单元模块的位 置信息之后传输至远程终端。获取位置信息的方式优选为面识别。

已构建实体的多个单元模块中可以包含多个相同或不同的单元模块，当已构建实体的多个单元模块包括多个不同的单元模块时，例如已构建实体的多个单元模块中包 括一主单元模块和多个子单元模块，主单元模块用于与远程终端通信，所有子单元模 块将其各自的位置信息传输至主单元模块后，主单元模块可存储或发送给远程终端。

在所述步骤W3中，确认已构建实体是否跟目标模块化机器人匹配指的是确认已构建实体的结构是否与目标模块化机器人的结构一致，或者已构建实体的结构是目标 模块化机器人的结构的一部分。可以理解，在步骤W4中根据匹配结果会得到相应的 提示。

所述步骤W4具体包括以下步骤：

W41：根据不同的匹配结果给出不同的提示；及W42：按照不同的提示进行校正。

可以理解，每装配一个单元模块后即获取已构建实体的构型信息，并根据已构建实体的构型信息和目标模块化机器人的构型信息进行匹配，根据匹配结果进行校正； 或者是装配全部完成之后一次性获取已构建实体的构型信息，并根据已构建实体的构 型信息和目标模块化机器人的构型信息进行匹配，根据匹配结果进行校正。如第四实 施例中所揭示的，根据错误信息的不同提示不同类型的的拼接错误。

还可以理解，每个单元模块的两个子模块的连接处存在一虚拟连接面，目标模块化机器人的多个单元模块的虚拟连接面的位置关系存在平行和交叉两种情形，所述位 置信息的错误类型包括位置错误和平行交叉错误，为了便于后续的说明，在此定义每 个单元模块的两个子模块分别为子模块1和子模块2，子模块1上设置有1、3、5、7 四个对接部，子模块2上设置有2、4、6、8四个对接部，且子模块1和子模块2上 的四个对接部都是对称设置。例如，现有单元模块A和单元模块B连接，在目标模 块化机器人的构型信息中应该是单元模块B与单元模块A上的1号对接部连接，而 在已构建实体中却是单元模块A与单元模块B上的其它对接部连接，这样就会出现 位置错误。又例如：现有单元模块C和单元模块D，在目标模块化机器人的构型信息 中应该是单元模块C的1号对接部和单元模块D的1号对接部进行连接，此时，单 元模块C的虚拟连接面与单元模块D的虚拟连接面是平行的，而在已构建实体中却 是单元模块C的2号对接部与单元模块D的1号对接部连接，从而使单元模块C的 虚拟连接面与单元模块D的虚拟连接面是相交，这样就出现了平行交叉错误。但是， 只要选定的单元模块D的对接部是与目标模块化机器人的构型信息一致的，而且单元 模块C上的四个对接部是对称设置的，当单元模块D上的对接部选择正确后，单元 模块C与单元模块D连接时，同一个子模块上的四个对接部与单元模块D连接时， 单元模块C和单元模块D的虚拟连接面就都是平行关系或者交叉关系，因此，单元 模块C上的3、5、7三个对接部分别与单元模块D上的1号对接部连接时，单元模 块C的虚拟连接面与单元模块D的虚拟连接面也都是平行的，并且可以通过伺服子 模块1一定角度后，使已构建实体的构型信息与目标模块化机器人的构型信息保持一 致。即，没有出现位置错误的前提下，同一子模块上的四个对接部与相邻单元模块连 接时可以通过伺服来进行调整以实现与目标模块化机器人的构型信息一致。

总而言之，位置错误就是将要组装上去的子单元模块与上一级子单元模块或主单元模块连接时，选择上一级子单元模块或主单元模块上的对接部时选择错误。而平行 交叉错误就是目标模块化机器人中相邻两个单元模块的虚拟连接面是平行的，而在已 构建实体中相邻两个单元模块的虚拟连接面却是相交的。可以理解，匹配方式可参考 实施例第四实施例中所揭示的匹配原则。

本发明的第七实施例还提供一种模块化机器人的控制方法，采用如第六实施例所述的构建模块化机器人的校正方法确认已构建实体与目标模块化机器人完全一致时， 所述模块化机器人的控制方法进一步包括以下步骤：

W5：获取预设动作控制信息；

W6：将预设动作控制信息传输至已构建实体，已构建实体按照预设动作控制信 息执行动作。

可以理解，所述远程终端或者主单元模块中根据目标模块化机器人的构型信息对应存储有预设动作控制信息。

可以理解，在所述步骤W6中，由于主单元模块在接收所有的子单元模块传输过 来的位置信息后对各个子单元模块进行单独编号(ID)，并将编号与其位置信息或单 元模块关联存储。当远程终端将预设动作控制信息传输至主单元模块时，主单元模块 对预设动作控制信息按照编号进行解析，并将部分预设动作控制信息按照编号对应地 传输至子单元模块，子单元模块根据接收到部分预设动作控制信息指定动作。

当已构建实体与目标模块化机器人对应部分属于基本相同的情形时，认为已构建实体与目标模块化机器人匹配，但是预设动作控制信息是与目标模块化机器人的构型 信息完全一一对应的，已构建实体可能无法按照预设动作控制信息执行所需的部分或 全部动作。因此，在步骤W5之后还可以执行以下步骤：

W5a：比对已构建实体的构型信息和目标模块化机器人的构型信息以得到一变形转换参数；

W5b：根据该变形转换参数对预设动作控制信息进行调整以生成当前动作控制信息；

W6a：将当前动作控制信息传输至已构建实体，已构建实体按照当前动作控制信息执行动作。

此时，步骤W6省略。

请参考图16，本发明的第八实施例还提供一种构建模块化机器人的校正系统70，所述构建模块化机器人的校正系统70包括：

模块化机器人71，其包括至少两个单元模块，至少二单元模块包括相对活动设置的两个子模块，每个子模块包括至少一对接部，单元模块与单元模块之间通过对接部 连接；

存储模块73，用于存储目标模块化机器人的构型信息和已构建实体的构型信息，所述目标模块化机器人的构型信息包括目标模块化机器人中多个单元模块的位置信 息、模块种类信息和模块数量信息中的一种或多种，所述已构建实体的构型信息包括 已构建实体中多个单元模块的位置信息、模块种类信息和模块数量信息中的一种或多 种；

匹配模块75，用于根据已构建实体的构型信息和目标模块化机器人的构型信息确认已构建实体是否跟目标模块化机器人匹配；

校正模块79，用于根据匹配结果进行校正。

其中已构建实体是用户以目标模块化机器人为目标，将多个单元模块意图组装成目标模块化机器人的一实体构型。存储模块73与模块化机器人71连接以获取已构建实 体的构型信息，匹配模块75与存储模块73连接以从存储模块73中调取已构建实体的构 型信息和目标模块化机器人的构型信息，校正模块79与匹配模块75连接以根据匹配模 块75给出的匹配结果进行校正。可以理解，所述存储模块73还用于与远程终端或者服 务器连接，存储模块73从远程终端或者服务器中获取目标模块化机器人的构型信息。

另外，构建模块化机器人的校正系统70还包括一提示模块，所述提示模块与匹配模块75、校正模块79连接，提示模块根据匹配模块75给出的不同匹配结果给出不同的 提示，校正模块79根据提示模块给出的不同提示对应地进行校正。具体的匹配及提示 方法可参考第六实施例。

请参考图17，本发明的第九实施例还提供一种模块化机器人控制方法，所述模块化机器人控制方法包括以下步骤：

D1：提供多个单元模块；优选包括一可与远程终端进行通信的单元模块；

D2：组装多个单元模块为已构建实体；

D3：获取已构建实体的构型信息；

D4：根据已构建实体的构型信息生成对应于已构建实体的虚拟构型；

D5：设定动作帧以生成预设动作控制信息；及

D6：将预设动作控制信息传输至已构建实体,其按照预设动作控制信息执行运动。

可以理解，在所述步骤D2中，将多个单元模块组装成为一模块化机器人，模块化机器人的具体结构可以如第一实施例所揭示。

可以理解，在所述步骤D3中，上传已构建实体构型信息至远程终端以获取已构建实体的构型信息。优选通过面识别获得构型信息。所述初构型信息包括位置信息、模 块种类信息、模块数量信息、上下两个子模块之间的初始角度信息和其他定义相邻单 元模块之间连接关系的信息中的一种或多种。

可以理解，在所述步骤D4中，远程终端根据获得的构型信息通过三维仿真或者三维建模等方式生成模块化机器人的虚拟构型。步骤D4可省略。

所述步骤D5中生成预设动作控制信息具体可包括以下步骤：

D51：控制一个或多个单元模块的两个子模块之间相对旋转以生成一个或多个运动帧；

D52：存储所述一个或多个运动帧；及

D53：根据所述一个或多个运动帧生成预设动作控制信息。

可以理解，在所述步骤D51和D52中，控制一个或多个单元模块的两个子模块之 间相对旋转可以是在已构建实体中执行的，也可以是在虚拟构型中执行的。例如，可 以在模块化机器人实体构型上控制一个子单元模块的两个子模块相对转动一定角度， 该子单元模块可以检测到两个子模块相对转动的角度值并传输至主单元模块，主单元 模块将该角度值和该子单元模块的编号(ID)和/或该子单元模块的位置信息一并传输 至远程终端，远程终端根据该子单元模块的编号和/或该子单元模块的位置信息确定 该子单元模块的身份，并调取该子单元模块的两个子模块的初始角度信息再结合该转 动角度值计算得到转动后两个子模块之间的相对角度信息，并将从初始角度位置转到 当前角度位置的过程保存为一个动作帧；再转动另一个子单元模块的两个子模块，或 者继续转动同一个子单元模块的两个子模块，经过同样的信息传输和计算处理，远程 终端保存为另一个动作帧，进而形成多个运动帧。还例如：可以在远程终端生成的模 块化机器人的初始虚拟构型中选定一个或多个单元模块的两个子模块转动一定的角 度并保存为一个运动帧，再继续选择另一个子单元模块或同一个子单元模块转动一定 的角度来形成另一个动作帧，从而得到多个运动帧。多个运动帧也可以同时发生。

可以理解，所述步骤D53具体为：

对一个或多个运动帧进行增加、删减或者编辑以生成预设动作控制信息。可以理解，在远程终端中可以针对每个动作帧的转动时间、转动速度、转动角度和转动方向 中的一种或多种进行编辑。例如：在远程终端的操作界面上可以选定一个或多个运动 帧，选择其中一个运动帧后，可以对该运动帧的转动角度、转动方向、转动时间、转 动速度中的一种或多种参数进行编辑，或者还可以针对多个运动帧的排序进行编辑， 最终生成预设动作控制信息。

在所述步骤D6中，远程终端将预设动作控制信息传输至主单元模块后，主单元模块按照不同子单元模块的编号对该预设动作控制信息进行解析，并按照不同的编号分 别将解析后的部分预设动作控制信息传输至对应的子单元模块，子单元模块接收到部 分预设动作控制信息后执行动作。可以理解，所述子单元模块在执行动作的过程中实 时监测其两个子模块之间的相对角度信息，并根据检测结果判断动作是否执行完成。 优选的，当子单元模块判断动作执行完成后，子单元模块传输信号至主单元模块，主 单元模块将该信号传输至远程终端以告知该子单元模块已完成动作；或者子单元模块 直接传输信号至远程终端。

另外，所述模块化机器人控制方法还包括以下步骤：

D7：关联存储该已构建实体构型信息及对应的预设动作控制信息于一数据库中。以后可根据数据库中存储的已构建实体构型信息进行组装，将组装后的构型与数据库 中存储的已构建实体进行比对并进行校正，当组装后构型的构型信息与数据库中存储 的初始虚拟构型信息一致时，可以直接从数据库中调取对应关联的预设动作控制信息 来执行动作；或者当数据库中存储了足够多的已构建实体构型信息时，将随意组装后 构型的构型信息与数据库中的已构建实体构型信息去进行一一匹配，当随意组装后构 型的构型信息与某一已构建实体构型信息相同时，可以直接从数据库中调取对应关联 的预设动作控制信息来执行动作。该数据库可供第二实施例使用。

请参考图18，本发明的第十实施例还提供一种模块化机器人控制系统30，其用于控制由多个单元模块拼接的已构建实体，已构建实体可为第一实施例所揭示的模块化 机器人，所述多个单元模块包括与远程终端进行连接的单元模块，所述模块化机器人 控制系统30包括：

储存模块31，用于储存已构建实体的构型信息；

构型生成模块33，用于根据构型信息生成模块化机器人的虚拟构型；

动作生成模块35，用于生成预设动作控制信息；及

传输模块37，用于将预设动作控制信息传输至已构建实体,其按照预设动作控制信息执行运动。

其中储存模块31与已构建实体连接以获得已构建实体的构型信息，优选地通过面识别获得构型信息后将构型信息存储在储存模块31，构型生成模块33与储存模块31连 接以从储存模块31中获取构型信息从而生成模块化机器人的虚拟构型，动作生成模块 35与构型生成模块33连接以获得初始虚拟构型，并根据初始虚拟构型生成预设动作控 制信息，传输模块37和动作生成模块35及模块化机器人连接，传输模块37从动作生成 模块35中获取到预设动作控制信息后传输至模块化机器人，模块化机器人按照该预设 动作控制信息执行动作。

本发明第十一实施例提供一种模块化机器人的控制系统，其包括如第一实施例所示的模块化机器人以及存储器，该存储器中存储有一个或多个程序，其中一个或多个 所述程序用于以执行以上任任意实施例所揭示的方法等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种模块化机器人，其特征在于：包括至少二单元模块，至少二单元模块中包括至少一子单元模块，子单元模块包括相连的至少两个子模块，该两个子模块可受电信号控制发生相对转动以使模块化机器人构型可变化，每一单元模块上设置有至少一对接部，单元模块之间通过对接部连接，每一单元模块的不同对接部具有接口标识信息，每一对接部之接口标识信息可被识别，识别单元模块之间连接处的对接部之接口标识信息获得单元模块之位置信息。

2.如权利要求1所述的模块化机器人，其特征在于：子单元模块进一步包括角度测量装置和控制芯片，所述角度测量装置感测两子模块之间的相对转动并生成感测信号，所述控制芯片根据感测信号控制子模块之间转动的停止或转动的进行。

3.如权利要求1所述的模块化机器人，其特征在于：所述子单元模块的两个子模块分别包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体通过多级轴承组件转动连接，所述两个子模块可在外力的作用下发生相对转动。

4.如权利要求1所述的模块化机器人，其特征在于：所述单元模块之间通过对接部实现机械和电性连接，所述单元模块进一步包括控制芯片，单元模块上的对接部为多个，单元模块不同的对接部连接至控制芯片不同的引脚上，单元模块通过对接部发送不同的电信号或分时序发送电信号给与其连接的单元模块，以使其对接部的接口标识信息被与其连接的单元模块识别。

5.如权利要求4所述的模块化机器人，其特征在于：模块化机器人进一步包括主控模块，主控模块上设置有至少一所述对接部，主控模块与子单元模块之间通过对接部连接，从主控模块至模块化机器人的自由端逐级进行相邻单元模块之间的对接部的接口标识信息的识别以获得模块化机器人的位置信息。

6.如权利要求5所述的模块化机器人，其特征在于：界定与主控模块直接连接的子单元模块为一级子单元模块，与一级子单元模块连接的子单元模块为二级子单元模块，与M级子单元模块连接的子单元模块为(M+1)级子单元模块，M为大于等于1的整数，模块化机器人的位置信息的获得过程为：主控模块发送第一电信号通知单元模块准备接口标识信息的识别；主控模块不同的对接部发出不同的第二电信号或主控模块不同的对接部分时序发出第二电信号；一级子单元模块根据其接收的第二电信号确定其连接的主控模块的接口标识信息；一级子单元模块根据接收到第二电信号的对接部获得其自身与主控模块对接的对接部之接口标识信息；一级子单元模块将其所连接的主控模块的接口标识信息及自身的与主控模块对接的对接部之接口标识信息通过有线或无线发送给主控模块，每一M级子单元模块不同的对接部发出不同的第二电信号给与其连接的(M+1)级子单元模块或每一M级子单元模块不同的对接部分时序发出第二电信号给与其连接的(M+1)级子单元模块；(M+1)级子单元模块根据其接收的第二电信号确定其所连接的M级主控模块的接口标识信息；(M+1)级子单元模块根据接收到第二电信号的对接部获得其自身与M级主控模块对接的对接部之接口标识信息；及(M+1)级子单元模块将其所连接的M级子单元模块的接口标识信息及自身的与M级子单元模块对接的对接部之接口标识信息通过有线或无线发送给主控模块。

7.一种模块化机器人系统，其特征在于：模块化机器人系统包括如权利要求1-6任一项所述的模块化机器人，和连接在模块化机器人上的外接单元以及一控制系统，控制系统包括：

构型信息数据库；用于储存至模块化机器人的构型信息；

动作信息数据库；用于储存至少一控制所述模块化机器人运动的动作信息；

外接单元设定模块；用于设定外接单元的执行动作和/或设定与外接单元对应的控制条件；

根据动作信息和外接单元设定模块的设定控制模块化机器人运动和/或外接单元执行动作。

8.如权利要求7所述的模块化机器人系统，其特征在于：模块化机器人的控制系统进一步包括：逻辑设定模块；用于设定所述动作信息与所述执行动作和/或所述控制条件之间的逻辑关系；及运行模块；用于将逻辑设定模块设定的内容编译生成可执行程序，该程序用于控制模块化机器人工作。

9.一种模块化机器人控制方法，其特征在于：所述模块化机器人控制方法包括以下步骤：

T1：组装多个单元模块为已构建实体，已构建实体为如权利要求1-6任一项所述的模块化机器人；

T2：控制一个或多个子单元模块的两个子模块之间相对旋转以生成一个或多个运动帧；

T3：根据所述一个或多个运动帧生成预设动作控制信息；

T4：将预设动作控制信息传输至模块化机器人，模块化机器人按照预设动作控制信息执行运动。

10.一种模块化机器人的构建提示方法，其特征在于：该方法包括：

S1：至少获取目标模块化机器人的构型信息，所述目标模块化机器人包括m个通过对接部连接的单元模块；

S2：获取当前已构建实体的构型信息，所述已构建实体包括通过对接部连接的n个单元模块，n小于m；

S3：根据目标模块化机器人的构型信息及当前已构建实体的构型信息计算获得至少第(n+1)个单元模块应当在已构建实体上接入的对接部位置；

S4：根据步骤S3中计算获得的至少第(n+1)个单元模块应当在已构建实体上接入的对接部位置发出提示信息，至少提示第(n+1)个单元模块应当接入的对接部位置；及

S5：根据提示信息至少将第(n+1)个单元模块连接于所述已构建实体上；

重复步骤S2-S5完成所述若干单元模块之间连接，获得如权利要求1-6任一项所述模块化机器人。

11.一种构建模块化机器人的校正方法，所述模块化机器人为如权利要求1-6任一项所述模块化机器人，所述构建模块化机器人的校正方法包括以下步骤：

S1：至少获取目标模块化机器人的构型信息，所述目标模块化机器人的构型信息包括目标模块化机器人中多个单元模块的位置信息、模块种类信息和模块数量信息中的一种或多种；

S2：获取当前已构建实体的构型信息，所述已构建实体的构型信息包括已构建实体中一个或多个单元模块的位置信息、模块种类信息和模块数量信息中的一种或多种；

S3：根据已构建实体的构型信息和目标模块化机器人的构型信息确认已构建实体是否和目标模块化机器人匹配；及

S4：根据匹配结果进行校正。