CN1291127A - 连接装置及机器人 - Google Patents

Abstract

不同尺寸大小的下构件被有选择地以可拆卸方式连接于上构件时,上构件的机械和电气连接机构被普遍地利用,而且两构件还被与该下构件尺寸大小相应的机械和电气连接机构连接。

Description

连接装置及机器人

本发明涉及连接装置和机器人，更具体地说，涉及连接构件用的连接装置及应用此连接装置的机器人。

如图13和图14所示，迄今为止在用于连接构件的连接装置中，用于借助一种机械和电气连接机构以有选择、可拆卸方式将不同大小的下构件43，44连接于一个上构件42上的装置与下构件43，44的大小无关，它大体上只受限于为一种形状，大小和结构的机构和电气连接机构。

因此，容易产生下列问题。如图13所示，在下构件43小于上构件42的情况下，机械和电气连接机构45相对下构件43大很多，因此为了将下构件固定于这种大小的机械和电气连接机构45上，需将此构件加大。而且如图14所示，在下构件44的尺寸大于上构件42的情况下，该机械和电气连接机构45，相对下构件44又小得多，由此而使连接机构45的强度不够。

而且，由于小尺寸的下构件43动力消耗低，大尺寸下构件44之动力消耗大，当无论下构件43，44有多大不同的大小，均用一种型号的机械、电气连接机构45时，能流过连接机构45的电流受到制约。因此，如图14所示，在大尺寸下构件44被连接于上构件42时，不可能有首先进入大尺寸下构件44的大电流量流动。即是出现一个问题：不能足够提供大尺寸下构件需要的动力消耗。

本发明用于解决上述问题，它提供一种连接装置及用这种装置的机器人，此装置适合通过电气机械连接机构将多个不同尺寸的下构件有选择地以可拆卸方式连接于上构件。

为了解决上述问题，本发明的连接装置提供一组机械和电气连接机构，它们以一种规律安置在上构件中；并在大小不同和可有选择地连接于该上构件的各下构件中的每一个上，均提供一组机械和电气连接机构，它们有与上构件的机械和电气连接机构相应的数量，并与下构件的大小相适应。

结果是在大小不同的下构件被有选择地以可拆卸方式连接于上构件时，使此连接装置大体上能使用上构件的公共机械和电气连接机构，而且与此同时能够通过其大小与下构件大小适配的机构和电气连接机构来连接。

上面介绍的连接装置和机器人有下列效果。

在权利要求1所述的连接装置中，当不同大小的下构件被有选择地以可拆卸方式连接于上构件时，该下构件被大小与此下构件大小相应的机械和电气连接机构连接，而且通常是采用上构件的机械和电气连接机构。由此而可使不同尺寸的各种下连接件任意地连接于上构件。这种连接具有与下连接件大小相应的连接强度，并可提供与该下连接件大小相应的电流。

在权利要求2所述的连接装置中，其机械连接机构有多个连接孔和连接爪，电气连接机构有安置在预定位置上的各主连接端和与多个连接孔和连接爪处被连接的辅助连接端。由此而可使与连接端和连接爪相应的连接强度可以被有选择地采用，从而获得稳定的电气连接，而且还可以得到简化的结构。

在权利要求3所述的机器人中，多个机器人组成单元可被有选择地以可拆卸方式用机械和电气连接机构连接于公共主体单元的多个表面上。由此而可以自由和容易地构成具有各种形状的机器人。

在权利要求4所述的机器人中，多个机器人组成单元由头单元、尾单元、腿单元及轮单元构成。由此而使具有各种形状，例如有类似猫、狗那种兽类形状的机器人可以方便地任意地被组成。

各附图为：

图1是分离件立体图，它展示利用本发明的连接装置的一个机器人实例。

图2是组装成的图1机器人的立体图；

图3是图1机器人的侧视图；

图4是展示图1机器人另一实例的分离件立体图；

图5是组装成的图1机器人的立体图；

图6是图1机器人的侧视图；

图7是展示本发明的连接装置实施例的立体图，图中一个大尺寸下构件被连接于上构件；

图8是从下面观察时的图7所示装置立体图；

图9是一个小尺寸下构件被连接于上构件时的图7所示装置的立体图；

图10是展示图9所示连接装置的辅助连接机构的立体图，该机构在连接孔和连接爪处被连接。

图11是从下面观看时的图10所示机构的立体图；

图12是图10和11所示机构的侧视图；

图13是展示一种传统连接装置的立体图；

图14是展示一种传统连接装置的立体图；

下面参看附图对本发明的一个实施例进行介绍。

(1)介绍连接装置

首先根据图7-12介绍连接装置1。装置1能够有选择地以可拆卸方式将多个大小不同的下构件3、4借助机械和电气连接机构连接于一个上构件2。

连接机构是由制作在上构件2上的大量连接接孔5和一个或多个定位孔6及制作在下构件3，4上的大量连接爪7及一个定位爪8构成的。请注意定位爪8是在塑料件9上制作的。在上构件2上的连接孔5是按固定规律安置的，其数目例如可为16个。在大尺寸下构件3上的连接爪7有与上构件上所有孔相应的数目，例如为16个。在小尺寸下构件4上的连接爪7有与上构件2上的一部分连接孔相应的数目，例如6个。应注意：连接孔5的平面形状被制作得近似于L形，连接爪7的侧面形状被制作成近似于L形。

电气连接机构由多个主连接端12，16个辅助连接端14，多个主连接端16，16个及6个各自分别安置在16个和6个连接爪7上的辅助连接端组成。其中的多个主连接端12被安置在制作于上构件2上几乎是连接区域中心处的凸部11顶上，并被公共地使用在下构件3，4上；其16个辅助连接端14安置在所有16个连接孔5中；多个主连接端16被安置在制作在下构件3，4的连接区域的大体上的中心处的凹部15的底部，它们公共地使用于各个下构件3，4中。注意一终端提升杆13配置于上构件2凸部11的侧边，一提升杆驱动部份17配置于下构件3，4的凹部15内侧。

连接装置1以如上所述那样构成。如图7、8、20、12所示，当大尺寸下构件13被连接于上构件2时，下构件3沿箭头a所示的垂直方向趋近上构件2，使所有16个连接爪7全被插入所有16个连接孔5的较大孔中。之后，使下构件3在水平方向上沿箭头b在上构件2上滑动，以便使全部16个连接爪7被钩挂于所有16个连接孔15的深部，并且用一个塑料件9的弹性约束将定位爪18钩挂在定位孔16中。通过限止下构件3在水平方向上相对上构件2旋转来以机械方式将下构件3连接在上构件2上。

与此同时，在沿箭头a所示方向将下构件3之凹部15插于上构件2的凸部后，使端提升杆13被提升杆驱动部17沿箭头b所示方向驱动，从而使公用的各主连接端12被压向多个主连接端16，与此同时，所有16个辅助连接端14，18被用全部16个连接爪7相互压紧。由此而使下构件3与上构件2以电气方式相连。

因此，在这种情况下，因大尺寸下构件3是用全部16个连接孔5和连接爪7以机械方式连接于上构件2，故可以获得与此下构件3大小匹配的足够的连接强度。同时，由于大尺寸下构件3能够用公共连接端12、16及全部16个辅助连接端14、18与上构件进行电气连接，故可以实现与下构件大小匹配的大数量电气连接，从而使大量电流可以从上构件2供应给下构件3。

下面如图9-12所示，当小尺寸下构件4连接于上构件2时，如上介绍的那样，下构件4沿箭头a所示的垂直方向趋近上构件2，使全部6个连接爪7同时沿箭头a所示方向插入全部6个连接连接孔5的较大孔中。然后使下构件在水平方向上沿箭头b所示方向在上构件2上滑动，使6个连接爪7被钩挂在6个连接孔5深处的较小孔中，而定位爪8就利用塑料件9的弹性约束钩挂入定位孔6中。通过限止下构件4相对于构件2沿水平方向转动而将下构件以机械方式连接在上构件2上。

与此同时，如上所述，在下构件4的凹部15沿箭头a所示方向被插入上构件凸部11后，端提升杆15沿箭头b所示方向被提升杆驱动部份17驱动，从而使公共的多个主连接端12被压向多个主连接端16，与此同时，6个辅助连接端14、18通过6个连接爪7被相互挤压固紧。由此而使下构件4与上构件2进行电气连接。

因此，在这种情况下，由于较小尺寸下构件4能利用与其尺寸大小相匹配的6个连接孔5和连接爪7以机械方式连接于上构件2，故能获得与下构件4大小相匹配的、足够的连接强度。与此同时，由于较小尺寸的下连接件4能用公共主连接端12、16及6个辅助连接端14、18与上构件2进行电气连接，能够进行与下构件4大小匹配的小量电气连接，从而使小量的电流能从上构件2流向下构件4。

(2)对机器人的介绍。

下面根据图1-3介绍一种机器人21。机器人21利用了上面介绍的连接装置1，它还可以是诸如猫狗之类的动物。首先，主体单元22是一个公共单元，它是一个直角平行六面体形状。其左、右两侧面22a面积大，顶和底侧面22b的面积小。在左右侧面22a及底、顶侧面22b的总共6个面上，如前所述，分别制作有成对的许多连接孔5，一个或多个定位孔，多个公共主连接端12，许多辅助连接端14，总的说来，它们对应地被作成12对。

多个机器人组成单元，即一个头单元、一个尾单元和四个腿单元被设计制作得使它们可以分别通过头单元基座24，尾单元基座26及腿单元基座28等以可拆卸方式与主体单元22机械和电气连接。在上面已介绍过的许多连接爪7，一个定位爪8，多个主连接端16，许多辅助连接端18等可被连接于头单元基座24，尾单元基座26及腿单元基座28。

头单元23和尾单元25分别连接于顶面22b上有小面积主体单元22的前面和后面，它们通过头单元基座24和尾单元基座26进行连接，使之为可以拆卸的机械和电气连接。四个腿单元27通过腿单元基座28分别连接在左、右侧面22a上有主体单元22大面积的前、后处，以实现它们之间可拆卸的机械和电气连接。由此而能使图2和3所示的机器人被组成。

下面图4-6展示的机器人采用公共的头单元22及尾单元25，四个机器人组成单元的腿单元27用两个轮单元29代替。注意与头单元基座24和尾单元基座26一样的机械和电气连接机构也制作在两个轮单元29的各自的轮单元基座30上。

机器人21以这样的方法构成：将主体单元22转动90°，将头单元23和尾单元25通过头单元基座24和尾单元基座26分别连接于有大面积顶面22a上的前、后方，以实现它们间可拆卸的机械和电气连接，并将两个轮单元29通过轮单元基座30连接于有大面积主体22的底面22a上前、后方，以实现它们之间可拆卸的机械和电气连接。

当具有不同尺寸大小和形状的各种机器人组成单元如头单元23，尾单元24，腿单元27和轮单元29被有择地连接于一个公共单元的主体单元22上，而且上述的连接装置1被使用，从而使在主体单元22上安装就位的头单元、尾单元，腿单元和轮单元能被自由变换时，就能容易和自由地组装出各种形状的机器人，图1-6展示出机器人21的两个实例。

上面已介绍了本发明的实施例。本发明不只局限于这些实施例，在本发明的技术构思的基础上可以以许多方法变化。例如，连接装置1不局限于机器人的连接装置，而可以被广泛地用于各种构件的连接。而且，机器人21可以是有各种形状的机器人。

工业实用性

本发明可用作一种娱乐机器人。

Claims (4)

1、一种连接装置，其特征为它具有：

一个上构件；

多个尺寸大小不同的下构件；

多个在上构件上制作的、根据固定规律安置的机械连接机构和电气连接机构；和

在所述尺寸大小不同的多个下构件上对应地制作有多个机械连接机构和电气连接机构，这些连接机构装进所述上构件上的连接机构，而且这些连接机构的数目与下构件的尺寸大小相匹配。

2、如权利要求1所述连接装置，其特征在于，所述多个机械连接机构是由多个连接孔和连接爪组成的，

所述多个电气连接机构是安置在各预定位置上的主连接端和辅助连接端组成，这些连接端在多个所述连接孔和连接爪处被连接。

3、一种机器人，其特征为它具有：

一个公共主体单元；

制作在该主体的多个平表面上的多个机械连接机构和电气连接机构；以及

多个机器人组成单元，它们分别具有几个与所述多个机械、电气连接机构的一部份匹配的机械连接机构和电气连接机构，这些组成单元被有选择地以可拆卸方式连接于所述主体的多个平表面上。

4、如权利要求3所述机器人，其特征在于，所述多个机器人组成单元是由一个头单元，一个尾单元、及多个腿单元和轮单元构成的。

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