CN201643485U - 探测及救援用模块化可重构机器人系统 - Google Patents
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Abstract
探测及救援用模块化可重构机器人系统，其包括至少3个模块，每个模块包括构架Ⅰ、构架Ⅱ、步进电机Ⅰ、步进电机Ⅱ及一个舵机，步进电机Ⅰ、步进电机Ⅱ和舵机1安装在由构架Ⅰ和构架Ⅱ构成的框架中，构架Ⅱ两侧壁通过轴Ⅰ和轴Ⅱ与构架Ⅰ连接；步进电机Ⅰ和步进电机Ⅱ对称固定在构架Ⅱ上；舵机固定在构架Ⅱ上；舵机一侧的转轴上带有舵机旋转盘，所述转轴安装在构架Ⅰ上；轴Ⅰ上套有特型齿轮Ⅰ，轴Ⅱ上套有特型齿轮Ⅱ；步进电机Ⅰ的输出轴套有与特型齿轮Ⅰ啮合的小齿轮Ⅰ，步进电机Ⅱ的输出轴上套有与特型齿轮Ⅱ啮合的小齿轮Ⅱ；控制模块和无线模块分别贴在舵机前后两个面板外侧。本实用新型结构简单，体积小巧，适应性强，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种模块化可重构机器人系统，尤其是涉及一种探测及救援用模块化可重构机器人系统。
背景技术
现有模块化机器人大多采用直线重构方式，基本采用相邻正交串联结构，模块重构后通常为蛇形，运动方式分为蠕动前进或者是游动前进，这样的机器人主要依靠摩擦运动，速度较慢，缺乏灵活性；而为了实现智能化，每个关节上往往会安装红外传感器、力矩传感器、电机等多种器件，导致整个重构后的机器人体积较大，适应性下降；开发时间长，投资大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有模块化机器人存在的上述缺陷，提供一种结构简单，体积小巧，适应性强，成本低的探测及救援用模块化可重构机器人系统。
本实用新型的技术方案是：其由至少3个模块单元构成，每个模块单元包括构架Ⅰ、构架Ⅱ、步进电机Ⅰ、步进电机Ⅱ及一个舵机，步进电机Ⅰ、步进电机Ⅱ和舵机1安装在由构架Ⅰ和构架Ⅱ构成的框架中，构架Ⅱ两侧壁通过穿过光孔的轴Ⅰ和轴Ⅱ与构架Ⅰ连接；步进电机Ⅰ和步进电机Ⅱ分别通过螺钉对称固定在构架Ⅱ上；舵机通过螺钉固定在构架Ⅱ上；舵机一侧的转轴上带有舵机旋转盘，所述舵机一侧的转轴通过螺钉固定在构架Ⅰ上；轴Ⅰ上通过轴承套套有特型齿轮Ⅰ，轴Ⅱ上通过轴承套套有特型齿轮Ⅱ；步进电机Ⅰ的输出轴套有与特型齿轮Ⅰ啮合的小齿轮Ⅰ，步进电机Ⅱ的输出轴上套有与特型齿轮Ⅱ啮合的小齿轮Ⅱ；特型齿轮Ⅰ和特型齿轮Ⅱ均为滚轮与齿轮的刚性结合体；控制模块和无线模块分别贴在舵机前后两个面板外側；每个模块单元与相邻模块单元之间可通过公知的机械接口方式连接；各模块单元之间相互连接后，外形似环节类动物的外形，中间形成长管状空间。
本实用新型每个模块单元在功能上具有独立性，可完成某一特定的功能；每个主动模块具有驱动能力完成特定的运动和动作；每个模块在运动学和动力上具有相对的独立性；每个模块具有数据处理能力和通讯能力，包括获取各模块自身所需信息，处理重构后各模块的信息，特别是重构后发生相互“干涉”的信息等问题上，采用地址匹配与否来达到自由控制各模块协调工作的目的；每个模块可以独立地完成任务，各模块进行二维运动，根据不同的工作环境，可采用不同组装方式，以实现在三维空间的各向运动。另外，各模块功能也可以不相同，以任务驱动进行合理的组合，以完成目标任务。
由于外型采用环节类动物的外形，相互连接时能在其中间留出长管状空间，能搭载软管并运送相应的救命物资，像水和葡萄糖，特别适用于抗灾救援类的协助工作，帮助被困人员暂时度过危险时期。
模块之间对接采用机械接口连接，可产生较大的连接力，便于传递较大的动能，连接可靠牢固，用户能方便地拆散和装配，组成不同类型的机器人，以满足特定的工作任务。
每个模块采用MEMS微型机械技术，缩小了机构的运动空间，其目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起，组成具有多功能的微型模块，从而大幅度地提高模块的自动化、智能化和可靠性水平，以满足用户的各种需求及适应各种复杂多变的环境。
附图说明
图1为本实用新型一模块实施例构架Ⅰ的立体图；
图2为本实用新型一模块实施例构架Ⅱ的立体图；
图3为本实用新型一模块实施例整体仰视图；
图4为图3所示模块实施例整体俯视图；
图5为本实用新型一模块实施例整体立体图；
图6为图5所示实施例旋转180°后的立体图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
参照附图，本实施例由10个模块构成；每个模块包括构架Ⅰ15、构架Ⅱ16、步进电机Ⅰ8、步进电机Ⅱ9及一个舵机1，步进电机Ⅰ8、步进电机Ⅱ9和舵机1安装在由构架Ⅰ15和构架Ⅱ16构成的框架中，构架Ⅱ16两侧壁通过穿过光孔的轴Ⅰ6和轴Ⅱ7与构架Ⅰ15连接；步进电机Ⅰ8和步进电机Ⅱ 9分别通过螺钉对称固定在构架Ⅱ16上；舵机1通过分别穿过其上部连接孔4和下部连接孔5的两个螺钉连接固定在构架Ⅱ16上；舵机1一侧的转轴3上带有舵机旋转盘2，所述舵机1一侧的转轴3通过螺钉固定在构架Ⅰ15上；轴Ⅰ6上通过轴承套套有特型齿轮Ⅰ10，轴Ⅱ7上通过轴承套套有特型齿轮Ⅱ11；步进电机Ⅰ8的输出轴套有与特型齿轮Ⅰ10啮合的小齿轮Ⅰ12，步进电机Ⅱ9的输出轴上套有与特型齿轮Ⅱ11啮合的小齿轮Ⅱ13；特型齿轮Ⅰ10和特型齿轮Ⅱ11均为滚轮与齿轮的刚性结合体；控制模块和无线模块（图中未示出）分别贴在舵机1前后两个面板外側；每个模块与相邻模块之间通过公知的机械接口方式连接，各模块单元之间相互连接后，外形似环节类动物的外形，中间形成长管状空间。
Claims (1)
1.一种探测及救援用模块化可重构机器人系统，包括至少3个模块单元，其特征在于，每个模块单元包括构架Ⅰ、构架Ⅱ、步进电机Ⅰ、步进电机Ⅱ及一个舵机，步进电机Ⅰ、步进电机Ⅱ和舵机(1)安装在由构架Ⅰ和构架Ⅱ构成的框架中，构架Ⅱ两侧壁通过穿过光孔的轴Ⅰ和轴Ⅱ与构架Ⅰ连接；步进电机Ⅰ和步进电机Ⅱ分别通过螺钉对称固定在构架Ⅱ上；舵机通过螺钉固定在构架Ⅱ上；舵机一侧的转轴上带有舵机旋转盘，所述舵机一侧的转轴通过螺钉固定在构架Ⅰ上；轴Ⅰ上通过轴承套套有特型齿轮Ⅰ，轴Ⅱ上通过轴承套套有特型齿轮Ⅱ；步进电机Ⅰ的输出轴套有与特型齿轮Ⅰ啮合的小齿轮Ⅰ，步进电机Ⅱ的输出轴上套有与特型齿轮Ⅱ啮合的小齿轮Ⅱ；特型齿轮Ⅰ和特型齿轮Ⅱ均为滚轮与齿轮的刚性结合体；控制模块和无线模块分别贴在舵机前后两个面板外側；每个模块单元与相邻模块单元之间通过公知的机械接口方式连接，各模块单元之间相互连接后，外形似环节类动物的外形，中间形成长管状空间。
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|---|---|---|---|---|
| CN103697145A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-02 | 中国科学院自动化研究所 | 一种舵机保护装置 |
| CN111093905A (zh) * | 2017-08-31 | 2020-05-01 | 川崎重工业株式会社 | 多关节机器人 |
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| CN103697145A (zh) * | 2013-12-24 | 2014-04-02 | 中国科学院自动化研究所 | 一种舵机保护装置 |
| CN103697145B (zh) * | 2013-12-24 | 2016-03-30 | 中国科学院自动化研究所 | 一种舵机保护装置 |
| CN111093905A (zh) * | 2017-08-31 | 2020-05-01 | 川崎重工业株式会社 | 多关节机器人 |
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