兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人，具體地涉及一種兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]多模塊串聯(lián)機(jī)器人是目前機(jī)器人教學(xué)與研宄領(lǐng)域中較熱的一部分，如蛇形機(jī)器人。同時(shí)機(jī)器人各模塊之間相互協(xié)調(diào)配合后可以產(chǎn)生很多新穎的運(yùn)動(dòng)形式和表現(xiàn)出較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，因此模塊化串聯(lián)機(jī)器人將在科研，偵查及生活?yuàn)蕵?lè)領(lǐng)域有著極大的應(yīng)用前景。
[0003]目前模塊化串聯(lián)機(jī)器人主要以蛇形機(jī)器人為主，而其它形式新穎的模塊化串聯(lián)機(jī)器人種類較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人，各模塊的動(dòng)力系統(tǒng)相互獨(dú)立，模塊間通過(guò)無(wú)線通信，每個(gè)模塊都可獨(dú)立驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)力。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人，由至少兩個(gè)模塊串聯(lián)而成，模塊間通過(guò)連接機(jī)構(gòu)連接；其中每個(gè)模塊包括基座，所述基座下方設(shè)置有兩條腿臂，所述基座上固定設(shè)置有兩個(gè)電機(jī)，用以驅(qū)動(dòng)與所述兩個(gè)電機(jī)一一對(duì)應(yīng)的兩條腿臂；每條所述腿臂包括桿部，輪架，以及與輪架的一端樞接的輪子，所述輪架的另一端與所述桿部的一端相連接，能夠以桿部的一端為軸旋轉(zhuǎn)，所述桿部的另一端與電機(jī)的輸出軸直接或間接連接，所述桿部的軸線相對(duì)于地面傾斜；通過(guò)控制每個(gè)模塊的運(yùn)動(dòng)方向，使得兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人實(shí)現(xiàn)朝各個(gè)方向的整體的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。
[0006]進(jìn)一步，所述連接機(jī)構(gòu)為相互配合的U型掛鉤副或球鉸鏈。
[0007]進(jìn)一步，所述基座上設(shè)置有控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)，用以通過(guò)程序控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方式；各個(gè)模塊的所述控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)相互獨(dú)立，各模塊間通過(guò)無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)同步協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。
[0008]較佳地，基座為大致的四方形，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸垂直于地面。
[0009]較佳地，桿部的另一端通過(guò)減速器或其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與電機(jī)的輸出軸間接連接。
[0010]較佳地，輪子也可以替換為冰刀。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過(guò)多個(gè)兩輪模塊單元串聯(lián)而成，每個(gè)模塊上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)都可獨(dú)立控制其運(yùn)動(dòng)，因此有更好的運(yùn)動(dòng)靈活性；各模塊的組成機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制作。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人的立體示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人一個(gè)模塊的主視示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人一個(gè)模塊的俯視示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人一個(gè)模塊的左視示意圖。
[0016]圖5是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人的立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例1
如圖1所示，一種兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人，由至少兩個(gè)模塊串聯(lián)而成，在本實(shí)施例中由三個(gè)模塊，模塊一 1、模塊二 2、模塊三3串聯(lián)而成。如圖2所示，其中每個(gè)模塊包括基座8，基座8下方設(shè)置有兩條腿臂7，基座8上固定設(shè)置電機(jī)一 5、電機(jī)二 6，用以驅(qū)動(dòng)與兩個(gè)電機(jī)一一對(duì)應(yīng)的兩條腿臂7，其中每條腿臂7包括桿部71，輪架72，以及與輪架72的一端樞接的輪子73，輪架72的另一端與桿部71的一端相連接，能夠以桿部71的一端為軸旋轉(zhuǎn)，桿部71的另一端與電機(jī)的輸出軸直接或間接連接并由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，桿部71的軸線相對(duì)于地面傾斜；通過(guò)控制每個(gè)模塊的運(yùn)動(dòng)方向，使得模塊串聯(lián)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)朝各個(gè)方向的整體協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。基座8上設(shè)置有控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)，用以通過(guò)程序控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方式。上述控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)隱藏在蓋板81內(nèi)。模塊一 1、模塊二 2、模塊三3的控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)相互獨(dú)立，各模塊間通過(guò)無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)同步協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。
[0019]如圖3所示，基座8為大致的四方形，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸垂直于地面。如圖4所示，桿部71的另一端通過(guò)減速器或其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與電機(jī)的輸出軸間接連接。如圖1、3所示，各個(gè)模塊之間通過(guò)模塊連接機(jī)構(gòu)4相連接，模塊連接機(jī)構(gòu)4由U型掛鉤41和U型掛桿42組成，每個(gè)模塊一端與相對(duì)的另一端分別設(shè)置了相互配合的U型掛鉤副41和42，通過(guò)掛鉤副的掛接實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模塊之間的穩(wěn)定連接。
[0020]機(jī)器人運(yùn)動(dòng)是靠電機(jī)一 5、電機(jī)二 6控制腿臂7往復(fù)擺動(dòng)，而讓地面與輪子73的摩擦力提供機(jī)器人滑行前進(jìn)的動(dòng)力。本發(fā)明通過(guò)多個(gè)兩輪模塊串聯(lián)而成，通過(guò)各模塊的協(xié)調(diào)動(dòng)作，可實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)形式，同時(shí)各模塊都可單獨(dú)運(yùn)動(dòng)來(lái)提供動(dòng)力，而使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)更靈活。
[0021]實(shí)施例2
如圖5所示，本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，模塊連接通過(guò)球鉸鏈連接實(shí)現(xiàn)。其中一個(gè)模塊的一端固定設(shè)置一個(gè)帶外螺紋的螺桿9 ;另一個(gè)模塊的一端固定設(shè)置一個(gè)帶內(nèi)螺紋的套筒10，球鉸鏈11的兩頭分別構(gòu)造成與螺桿9和套筒10相配合的內(nèi)螺紋和外螺紋，通過(guò)球鉸鏈11將兩個(gè)模塊相連接，安裝時(shí)為了鎖緊在連接兩端可配有鎖緊螺母。由于球鉸有三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，通過(guò)球鉸連接，可以實(shí)現(xiàn)模塊串聯(lián)機(jī)器人整體轉(zhuǎn)向、側(cè)向、前后等各個(gè)方向的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。輪子73也可以替換為冰刀。通過(guò)這樣的設(shè)置，機(jī)器人可以在光滑的冰面上滑行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人，其特征在于，由至少兩個(gè)模塊串聯(lián)而成，模塊間通過(guò)連接機(jī)構(gòu)連接；其中每個(gè)模塊包括基座，所述基座下方設(shè)置有兩條腿臂，所述基座上固定設(shè)置有兩個(gè)電機(jī)，用以驅(qū)動(dòng)與所述兩個(gè)電機(jī)一一對(duì)應(yīng)的兩條腿臂；每條所述腿臂包括桿部，輪架，以及與輪架的一端樞接的輪子，所述輪架的另一端與所述桿部的一端相連接，能夠以桿部的一端為軸旋轉(zhuǎn)，所述桿部的另一端與電機(jī)的輸出軸直接或間接連接，所述桿部的軸線相對(duì)于地面傾斜；通過(guò)控制每個(gè)模塊的運(yùn)動(dòng)方向，使得兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人實(shí)現(xiàn)朝各個(gè)方向的整體的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人，其特征在于，所述連接機(jī)構(gòu)為相互配合的U型掛鉤副或球鉸鏈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人，其特征在于，所述基座上設(shè)置有控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)，用以通過(guò)程序控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方式；各個(gè)模塊的所述控制系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)相互獨(dú)立，各模塊間通過(guò)無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)同步協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人，其特征在于，所述桿部的另一端通過(guò)減速器與電機(jī)的輸出軸間接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的所述兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人，其特征在于，所述輪子替換為冰刀。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人，由至少兩個(gè)模塊串聯(lián)而成，模塊間通過(guò)連接機(jī)構(gòu)連接；其中每個(gè)模塊包括基座，所述基座下方設(shè)置有兩條腿臂，所述基座上固定設(shè)置有兩個(gè)電機(jī)，用以驅(qū)動(dòng)與所述兩個(gè)電機(jī)一一對(duì)應(yīng)的兩條腿臂；每條所述腿臂包括桿部，輪架，以及與輪架的一端樞接的輪子，所述輪架的另一端與所述桿部的一端相連接，能夠以桿部的一端為軸旋轉(zhuǎn)，所述桿部的另一端與電機(jī)的輸出軸直接或間接連接，所述桿部的軸線相對(duì)于地面傾斜；通過(guò)控制每個(gè)模塊的運(yùn)動(dòng)方向，使得兩輪模塊串聯(lián)擺臂滑行機(jī)器人實(shí)現(xiàn)朝各個(gè)方向的整體的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明具有更好的運(yùn)動(dòng)靈活性，各模塊的組成機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制作。
【IPC分類】B25J9-08, B25J5-00
【公開號(hào)】CN104858864
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510238574
【發(fā)明人】徐子力, 盧松, 田華, 黃智洪, 楊文俊, 王英權(quán)
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月12日