CN108972529A - 机械接口及包含其的模块化接口 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种机械接口及包含其的模块化接口。该机械接口包括第一机械连接件和第二机械连接件，第一机械连接件包括第一本体及设置在第一本体上的基座和卡件，第二机械连接件包括第二本体及设置在第二本体上的卡槽，卡件与基座通过转轴转动连接，并且卡件与卡槽相匹配。该模块化接口包括电气接口和上述的机械接口，电气接口包括第一电气连接件和第二电气连接件，第一电气连接件和第二电气连接件通过所述机械接口固定。在本申请实施例中，电气接口和机械接口联合使用提高了模块化接口的稳定性，并且电气接口和机械接口结构简单，组装拆卸操作简便，实现了快速组装拆卸的技术效果，从而解决了现有技术中模块化机器人组装拆卸繁琐的技术问题。

Description

机械接口及包含其的模块化接口

技术领域

本申请涉及通信设备技术领域，具体涉及一种机械接口及包含其的模块化接口。

背景技术

模块化机器人是由各个不同功能模块组装而成。各模块之间连接分为机械连接件和电气连接件两部分。机械连接件是把各个模块连接起来，成为一个完整机器人；电气连接件，是把电源供电和控制信号电输送到各个功能模块。

目前广泛使用的机械连接件是用螺栓把各个模块连接在一起，电气连接件是通过导线把供电和控制信号电输送到各个模块。用螺栓把模块机械连接起来，组装繁琐，无法实现快速拆卸；用导线给各个模块传输电源电和控制电，无法实现模块之间任意组装功能。

因此，针对上述问题，开发一种方便组装拆卸的模块化机器人接口是十分必要的。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种机械接口及包含其的模块化接口，以解决现有技术中模块化机器人组装拆卸繁琐的技术问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种机械接口。

该机械接口包括第一机械连接件和第二机械连接件，其中，所述第一机械连接件包括第一本体及设置在所述第一本体上的基座和卡件，所述第二机械连接件包括第二本体及设置在所述第二本体上的卡槽，所述卡件与所述基座通过转轴转动连接，并且所述卡件与所述卡槽相匹配。

进一步的，所述卡件和所述第一本体之间夹持有第一弹性件，并且所述卡件上形成有U字型卡口，所述第一弹性件使所述卡口具有远离所述第一本体的趋势。

进一步的，所述卡口一侧外沿倒斜角形成第一斜面，所述卡槽上形成有限位件，所述限位件上形成有与所述第一斜面相匹配的第二斜面。

进一步的，所述第一弹性件为弹簧。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种模块化接口。

该模块化接口包括电气接口和上述的机械接口，其中，所述电气接口包括第一电气连接件和第二电气连接件，所述第一电气连接件和所述第二电气连接件通过所述机械接口固定。

进一步的，所述第一机械连接件和所述第二机械连接件分别设有两个，两个所述第一机械连接件对称设置在所述第一电气连接件的两侧，两个所述第二机械连接件对称设置在所述第二电气连接件的两侧，并且两个所述第一机械连接件上的两个U字型卡口相对设置。

进一步的，所述第一电气连接件上贯穿设置有多个第一插针，所述第二电气连接件上贯穿设置有多个第二插针，所述第二插针的一端凹陷形成所述插槽，所述第一插针上连接有第二弹性件，所述第二弹性件使所述第一插针具有伸出所述第一电气连接件的趋势。

进一步的，所述第一插针的一端伸出所述第一电气连接件的一侧形成针头，另一端伸出相对的另一侧形成针尾，所述针头与所述插槽适配。

进一步的，所述第一电气连接件上设有滑槽，所述针尾与所述针头分离设置，并且所述针头设置在所述滑槽内且与所述滑槽滑动连接，所述针尾固定在所述第一电气连接件上。

进一步的，所述第二弹性件为弹簧，所述弹簧的一端连接所述针头，另一端连接所述针尾，并且所述弹簧使所述针头具有伸出所述第一电气连接件的趋势。

在本申请实施例中，电气接口用于通信通电或通信，机械接口用于对电气接口进行固定，电气接口和机械接口联合使用提高了模块化接口的稳定性，并且电气接口和机械接口结构简单，组装拆卸操作简便，实现了快速组装拆卸的技术效果，从而解决了现有技术中模块化机器人组装拆卸繁琐的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例中第一机械连接件的结构示意图；

图2是本申请实施例中第一机械连接件的部分剖面图；

图3是本申请实施例中第二机械连接件的结构示意图；

图4是本申请实施例中第一电气连接件的结构示意图；

图5是本申请实施例中第一电气连接件的部分剖面图；

图6是本申请实施例中第二电气连接件的结构示意图；

图7是本申请实施例中第二电气连接件的部分剖面图；以及

图8是本申请实施例中模块化接口的结构示意图。

图中：

1、第一机械连接件；101、第一本体；102、基座；103、卡件；104、转轴；105、第一弹性件；106、第一斜面；107、卡口；2、第二机械连接件；201、第二本体；202、卡槽；203、限位件；3、第一电气连接件；301、第一插针；3011、针头；3012、针尾；302、第二弹性件；4、第二电气连接件；401、第二插针；402、插槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“内”、“外”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

结合图1、图2和图3所示，该机械接口包括第一机械连接件1和第二机械连接件2，其中，第一机械连接件1包括第一本体101及设置在第一本体101上的基座102和卡件103，第二机械连接件2包括第二本体201及设置在第二本体201上的卡槽202，卡件103与基座102通过转轴104转动连接，并且卡件103与卡槽202相匹配。

上述实施例中，第一本体101、基座102、卡件103和转轴104组合形成第一机械连接件1，第二本体201和卡槽202组合形成第二机械连接件2，基座102呈U字型并且水平方向开口设置在第一本体101上，卡件103与基座102通过转轴104转动连接，并且卡件103与卡槽202相匹配，可以理解为在第一机械连接件1和第二机械连接件2相对合的状态下，卡件103与卡槽202卡接，从而将第一机械连接件1和第二机械连接件2连接起来。

进一步地，卡件103和第一本体101之间夹持有第一弹性件105，并且卡件103上形成有U字型卡口107，第一弹性件105使卡口107具有远离第一本体101的趋势。第一弹性件105的一端连接卡件103，另一端连接第一本体101，第一弹性件105使卡口107具有远离第一本体101的趋势，可以理解为给第一弹性件105施加压力或拉力，具体为按压卡件103的第一弹性件105端或抬升卡件103的第一弹性件105端，卡件103通过转轴104转动，U字型卡口107远离第一本体101。

第一弹性件105夹持在卡件103和第一本体101之间，有两种具体实施方式。

在一些实施例中，第一弹性件105与U字型卡口107相邻设置，具体为第一弹性件105与U字型卡口107设置在转轴104的同一侧，此时需要给第一弹性件105施加拉力，具体为抬升卡件103的U字型卡口107端，卡件103通过转轴104转动，U字型卡口107远离第一本体101。

在一些实施例中，第一弹性件105与U字型卡口107相对设置，具体为第一弹性件105与U字型卡口107设置在转轴104的两侧，此时需要给第一弹性件105施加压力，具体为按压卡件103上U字型卡口107的相对端，卡件103通过转轴104转动，U字型卡口107远离第一本体101。

优选地，第一弹性件105与U字型卡口107相对设置，如图2所示，第一弹性件105与U字型卡口107设置在转轴104的两侧，按压卡件103的第一弹性件105端，卡件103通过转轴104转动，U字型卡口107远离第一本体101，操作简单，安全性强。

更进一步地，卡口107一侧外沿倒斜角形成第一斜面106，卡槽202上形成有限位件203，限位件203上形成有与第一斜面106相匹配的第二斜面。如图2和图3所示，第一斜面106与第二斜面分别设置在卡口107和限位件203上，在第一机械连接件1和第二机械连接件2对合的状态下，卡件103通过第一斜面106与第二斜面接触并滑入卡槽202内，并通过限位件203卡紧，从而将第一机械连接件1和第二机械连接件2牢固连接起来。此外，卡口107另一侧形成限位部，在第一机械连接件1和第二机械连接件2对合的状态下，卡口107上设有第一斜面106的一侧卡入卡槽202内，卡口107的另一侧形成限位部，从而将卡槽202上形成的限位件203嵌入卡口内，进而将第一机械连接件1和第二机械连接件2卡紧，提高了机械接口的牢固性。

优选地，第一弹性件105为弹簧，弹簧结构简单，可操作性强。

上述实施例中，该机械接口的操作方法如下所述：当第一机械连接件和第二机械连接件对合时，按压第一机械连接件上弹簧端，卡件通过转轴转动，卡口远离第一本体，然后卡口上的第一斜面与第二斜面接触并滑入第二机械连接件的卡槽内，释放按压，弹簧作回复力，卡件通过转轴转动，卡口嵌入卡槽并通过卡槽上设有的限位件卡紧。

根据本申请的实施例，还提供了一种包括该机械接口的模块化接口。

如图8所示，该模块化接口包括电气接口和上述的机械接口，其中，电气接口包括第一电气连接件3和第二电气连接件4，第一电气连接件3和第二电气连接件4通过机械接口固定。

上述实施例中，机械接口和电气接口组合形成模块化接口，机械接口与电气接口相邻设置，并且机械接口的数量至少有一个，如机械接口设有1个、2个或3个等等，可根据实际需要选用。电气接口包括第一电气连接件3和第二电气连接件4，并且在第一电气连接件3和第二电气连接件4对合的状态下，第一电气连接件3和第二电气连接件4通过第一机械连接件1和第二机械连接件2紧固，而且，机械接口的设置能够提高模块化接口的稳定性。

优选地，第一机械连接件1和第二机械连接件2分别设有两个，两个第一机械连接件1对称设置在第一电气连接件3的两侧，两个第二机械连接件2对称设置在第二电气连接件4的两侧，并且两个第一机械连接件1上的两个U字型卡口107相对设置。机械接口设有两个，并且相对设置在电气接口的两侧，两个机械接口的设置加强了电气接口及模块化接口的稳定性。

如图4和图6所示，第一电气连接件3上贯穿设置有多个第一插针301，第二电气连接件4上贯穿设置有多个第二插针401，第二插针401的一端凹陷形成插槽402，第一插针301上连接有第二弹性件302，第二弹性件302使第一插针301具有伸出第一电气连接件3的趋势。第一插针301与插槽402相匹配，第二弹性件302的设置，使得第一电气连接件3和第二电气连接件4在对合的状态下，第二弹性件302的回复力使得第一插针301具有伸出第一电气连接件3的趋势，从而将第一插针301插入插槽402内，进而将第一电气连接件3与第二电气连接件4连接起来。

进一步地，第一插针301的一端伸出第一电气连接件3的一侧形成针头3011，另一端伸出相对的另一侧形成针尾3012，针头3011与插槽402适配。在第一电气连接件3和第二电气连接件4对合的状态下，针头3011插入插槽402。

更进一步地，第一电气连接件3上设有滑槽，针尾3012与针头3011分离设置，并且针头3011设置在滑槽内且与滑槽滑动连接，针尾3012固定在第一电气连接件3上。滑槽的设置使得针头3011在第二弹性件302的作用下，可沿滑槽滑动，从而可伸出或缩回第一电气连接件3的一侧。

优选地，第二弹性件302为弹簧，弹簧的一端连接针头3011，另一端连接针尾3012，并且弹簧使针头3011具有伸出第一电气连接件3的趋势。如图5所示，弹簧的一端连接针头3011，另一端连接针尾3012，在第一电气连接件3和第二电气连接件4对合的状态下，第二电气连接件4给针头3011施加压力，弹簧对第二电气连接件4施加的压力作回复力，从而将针头3011伸出第一电气连接件3的一侧，插入插槽402并抵紧。

该模块化接口的操作方法如下所述：第一步，按压第一机械连接件上弹簧端，卡件通过转轴转动，卡口远离第一本体，然后卡口上的第一斜面与卡槽上的第二斜面接触并滑入第二机械连接件的卡槽内，与此同时，第一电气连接件与第二电气连接件对合，第二电气连接件给针头施加压力，第二弹性件对第二电气连接件施加的压力作回复力，从而将针头伸出第一电气连接件的一侧，插入插槽；第二步，释放按压，第一弹簧和第二弹簧均作回复力，卡件在第一弹簧回复力作用下通过转轴转动，卡口嵌入卡槽并通过卡槽上设有的限位件卡紧，针头在第二弹性件回复力作用下插入插槽并抵紧。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：机械接口和电气接口结构均较简单，可灵活组装拆卸，性能可靠，并且可标准化生产应用，具有较强的实用性。而且，机械接口与电气接口的联合使用，不仅能够加强电气接口的牢固性，还能够提高模块化接口的稳定性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械接口，其特征在于，包括第一机械连接件(1)和第二机械连接件(2)，其中，所述第一机械连接件(1)包括第一本体(101)及设置在所述第一本体(101)上的基座(102)和卡件(103)，所述第二机械连接件(2)包括第二本体(201)及设置在所述第二本体(201)上的卡槽(202)，所述卡件(103)与所述基座(102)通过转轴(104)转动连接，并且所述卡件(103)与所述卡槽(202)相匹配。

2.根据权利要求1所述的机械接口，其特征在于，所述卡件(103)和所述第一本体(101)之间夹持有第一弹性件(105)，并且所述卡件(103)上形成有U字型卡口(107)，所述第一弹性件(105)使所述卡口(107)具有远离所述第一本体(101)的趋势。

3.根据权利要求2所述的机械接口，其特征在于，所述卡口(107)一侧外沿倒斜角形成第一斜面(106)，所述卡槽(202)上形成有限位件(203)，所述限位件(203)上形成有与所述第一斜面(106)相匹配的第二斜面。

4.根据权利要求2所述的机械接口，其特征在于，所述第一弹性件(105)为弹簧。

5.一种模块化接口，其特征在于，包括电气接口和权利要求1至4任一项所述的机械接口，其中，所述电气接口包括第一电气连接件(3)和第二电气连接件(4)，所述第一电气连接件(3)和所述第二电气连接件(4)通过所述机械接口固定。

6.根据权利要求5所述的模块化接口，其特征在于，所述第一机械连接件(1)和所述第二机械连接件(2)分别设有两个，两个所述第一机械连接件(1)对称设置在所述第一电气连接件(3)的两侧，两个所述第二机械连接件(2)对称设置在所述第二电气连接件(4)的两侧，并且两个所述第一机械连接件(1)上的两个U字型卡口(107)相对设置。

7.根据权利要求5所述的模块化接口，其特征在于，所述第一电气连接件(3)上贯穿设置有多个第一插针(301)，所述第二电气连接件(4)上贯穿设置有多个第二插针(401)，所述第二插针(401)的一端凹陷形成所述插槽(402)，所述第一插针(301)上连接有第二弹性件(302)，所述第二弹性件(302)使所述第一插针(301)具有伸出所述第一电气连接件(3)的趋势。

8.根据权利要求5所述的模块化接口，其特征在于，所述第一插针(301)的一端伸出所述第一电气连接件(3)的一侧形成针头(3011)，另一端伸出相对的另一侧形成针尾(3012)，所述针头(3011)与所述插槽(402)适配。

9.根据权利要求5所述的模块化接口，其特征在于，所述第一电气连接件(3)上设有滑槽，所述针尾(3012)与所述针头(3011)分离设置，并且所述针头(3011)设置在所述滑槽内且与所述滑槽滑动连接，所述针尾(3012)固定在所述第一电气连接件(3)上。

10.根据权利要求5所述的模块化接口，其特征在于，所述第二弹性件(302)为弹簧，所述弹簧的一端连接所述针头(3011)，另一端连接所述针尾(3012)，并且所述弹簧使所述针头(3011)具有伸出所述第一电气连接件(3)的趋势。