本發(fā)明涉及可重組機器人領域，具體涉及一種模塊化可重組機器人，這種機器人是由若干簡單的模塊組成的，這些模塊可自由的轉動與重構，可根據(jù)不同的任務需要重構成不同結構的機器人，使得該機器人的通用性較強，適用范圍更廣。

背景技術：

模塊化可重組機器人是一種根據(jù)特定任務要求來重組成不同的機器人。該機器人是由若干簡單結構模塊組合起來的，重組后的不同的機器人具有不同的功能，能適應不同的環(huán)境以及完成不同的任務。該機器人不僅對于工業(yè)機器人的改裝研發(fā)有深遠影響，而且適用于教學科研?，F(xiàn)有技術中的一些機器人雖然也是由大量模塊組成，但是由于結構上的限制，模塊與模塊之間的組合靈活性較差，很難實現(xiàn)機器人整體結構的改變，且模塊上缺乏動力機構等。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：其一，本發(fā)明設計了五組機器人的模塊，使機器人結構組成實現(xiàn)了模塊化；其二，本發(fā)明所設計的機器人是由這五組模塊根據(jù)任務需要進行簡單的組裝配合，構成不同結構的機器人；其三，本發(fā)明所設計的機器人的圓柱104和前端殼體201的內部設計有凹槽，凹槽根據(jù)選用的電機107外形尺寸設計用于安裝電機107，為機器人提供動力。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為：

一種模塊化可重組機器人，由支架模塊1、關節(jié)模塊2、控制模塊3、輪足模塊4、輔助模塊5組成。所述支架模塊1由光桿101、夾板102、螺母103、圓柱104、平面板105、不動環(huán)106、電機107組成；所述支撐模塊1的兩根光桿101上套有兩個對稱的夾板102，夾板102中間夾有平面板105，平面板105上安放有控制模塊3，控制模塊3用于實現(xiàn)對機器人的自主控制功能；所述光桿101兩端帶有外螺紋，螺母103套在光桿101兩端，用于固定夾板102；所述圓柱104內部設計有安裝驅動電機的凹槽，凹槽內安放有電機107，圓柱104帶有內螺紋的一端與光桿101連接，另一端上固定有不動環(huán)106；所述不動環(huán)106帶有卡槽和卡口，中間開有圓孔；所述關節(jié)模塊2由不動環(huán)106、前端殼體201、后端殼體202、動環(huán)203、固定蓋204、軸承205、卡簧206、電機107組成；所述不動環(huán)106固定在內部設計有凹槽的前端殼體201的斜面上，凹槽根據(jù)選用的電機外形尺寸設計用于安裝電機107；所述前端殼體201的柱體端帶有外螺紋和固定孔，前端殼體201的柱體端與后端殼體202的柱體端連接；所述后端殼體202的柱體端帶有內螺紋和固定孔，后端殼體202的斜面上固定有可轉動的動環(huán)203；所述動環(huán)203帶有卡槽、卡口，動環(huán)203上內部嵌有軸承205，軸承205支撐動環(huán)203與不動環(huán)106之間的相對運動轉動；所述軸承205套在后端殼體202的斜面端，軸承205的外圈上卡有卡簧206；所述固定蓋204固定在后端殼體202的斜面端上，固定蓋204中間開有電機軸聯(lián)接配合的孔，電機軸通過固定蓋聯(lián)接孔傳遞扭矩和運動；所述控制模塊3由電源301、控制電路板302組成；所述控制電路板302包括主控電路和電機驅動電路，用于實現(xiàn)對機器人的自主控制功能；所述輪足模塊4由瓦401、角度控制盤402、輪子403組成；所述瓦401下面安裝有輪子403，瓦401的一側固定有角度控制盤402；所述角度控制盤402上開有和關節(jié)模塊2相連接的螺孔；所述輔助模塊5由動環(huán)203、后端殼體202、過渡管501、半球殼502組成；所述前端殼體201與過渡管501連接，過渡管501帶有內螺紋和固定孔；所述半球殼502與過渡管501連接，半球殼502帶有外螺紋和固定孔。

進一步的，該機器人是采用模塊化設計，是由支架模塊1、關節(jié)模塊2、控制模塊3、輪足模塊4、輔助模塊5五組模塊根據(jù)不同任務的需求重組成不同結構的機器人，便于后期的維護和二次開發(fā)。

進一步的，關節(jié)模塊2和圓柱104的內部都設計安裝有電機107，電機107用于為機器人提供動力驅動，實現(xiàn)機器人的靈活運動。

進一步的，控制模塊3是由電源301、控制電路板302組成；所述控制電路板302包括主控電路和電機驅動電路，用于實現(xiàn)對機器人的自主控制功能。

進一步的，所述支架模塊1、關節(jié)模塊2、控制模塊3、輪足模塊4可重組成輪式車形機器人；所述輪式車形機器人的驅動輪是由兩個相互連接的關節(jié)模塊2與輪足模塊4聯(lián)接構成；通過關節(jié)模塊2的轉動不僅實現(xiàn)了機器人的全向運動，也實現(xiàn)了輪式車形機器人驅動輪的獨立轉向和獨立驅動。

進一步的，所述支架模塊1、關節(jié)模塊2、控制模塊3、輪足模塊4可重組成輪式車形機器人；所述輪式車形機器人的底盤由支架模塊1通過圓柱104及不動環(huán)106與關節(jié)模塊2聯(lián)接構成；輪式車形機器人的底盤重心可以通過控制關節(jié)模塊2和圓柱104內部的電機107來調節(jié)，重心調高可以越過較大的障礙物，重心調低能夠提高機器人高速轉向時的穩(wěn)定性。

進一步的，所述支架模塊1由光桿101、夾板102、螺母103、圓柱104、平面板105、不動環(huán)106、電機107組成；支架模塊1可以根據(jù)機器人的需要通過增加光桿101、夾板102、螺母103、圓柱104、平面板105、不動環(huán)106、電機107來延長支架模塊1。

進一步的，所述支架模塊1、關節(jié)模塊2、控制模塊3、輔助模塊5可重組成仿生六足機器人；所述仿生六足機器人通過控制關節(jié)模塊2和圓柱104內部的電機107實現(xiàn)關節(jié)模塊2之間以及關節(jié)模塊與輔助模塊5之間的相對轉動，從而實現(xiàn)仿生六足機器人的運動。

進一步的，所述的機器人可根據(jù)任務需求組裝為足式人形、輪式車形、仿生六足形或其他結構的機器人，實現(xiàn)了機器人結構的可變性和模塊化。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于：

(1)、本發(fā)明的模塊化可重組機器人是由五組模塊根據(jù)不同的環(huán)境和任務需要，可以重組成不同結構、不同功能的機器人。

(2)、本發(fā)明所述的關節(jié)模塊2不僅起到聯(lián)接作用，而且內部安裝有電機，可以起到動力驅動的作用。

(3)、本發(fā)明所述的輪式車形機器人不僅能夠實現(xiàn)四輪獨立轉向與獨立驅動，而且可以根據(jù)車速快慢和障礙物高低來調節(jié)重心高低，保證輪式車形機器人運行的平穩(wěn)性。

(4)、本發(fā)明所述模塊化可重組機器人的模塊可根據(jù)使用者的需求任意搭配組裝，有利于益智教育。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的足式人形機器人結構示意圖。

圖2a為本發(fā)明的支架模塊結構示意圖。

圖2b為本發(fā)明的關節(jié)模塊結構示意圖。

圖2c為本發(fā)明的輔助模塊結構示意圖。

圖2d為本發(fā)明的輪足模塊結構示意圖。

圖3為本發(fā)明的關節(jié)模塊結構剖視圖。

圖4為本發(fā)明的控制模塊示意圖。

圖5為本發(fā)明的車形機器人結構示意圖。

圖6為本發(fā)明的仿生六足形機器人結構示意圖。

附圖標記含義為：1為支架模塊，2為聯(lián)接模塊，3為控制模塊，4為輪足模塊，5為輔助模塊，101光桿，102夾板，103螺母，104圓柱，105平面板，106不動環(huán)，107控制面板，108電機，201前端殼體，202后端殼體，203動環(huán)，204固定蓋，205軸承，206卡簧，301電源，302控制電路板，401瓦，402角度控制盤，403輪子，501過渡管，502半球殼。

注：附圖中相同的結構只標注了一次，但是可以存在多個；如支架模塊1有4個，聯(lián)接模塊2有38個，控制模塊3有3個，輪足模塊4有6個，輔助模塊5有8個。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施方式進一步說明本發(fā)明。

參見圖1、圖2a、圖2b、圖2c，圖2d、圖3、圖4、圖5、圖6，一種模塊化可重組機器人，包括有支撐模塊1、關節(jié)模塊2、控制模塊3、輪足模塊4和輔助模塊5；

所述支架模塊1由光桿101、夾板102、螺母103、圓柱104、平面板105、不動環(huán)106、電機107組成；所述關節(jié)模塊2由不動環(huán)106、前端殼體201、后端殼體202、動環(huán)203、固定蓋204、軸承205、卡簧206、電機107組成；所述控制模塊3由電源301、控制電路板302組成；所述輪足模塊4由瓦401、角度控制盤402、輪子403組成；所述輔助模塊5由動環(huán)203、后端殼體202、過渡管501、半球殼502組成；

各組成部件之間的連接關系如下所述：支架模塊1的兩根光桿101上套有兩個對稱的夾板102，夾板102中間夾有平面板105，平面板105上通過螺柱固定有控制模塊3；光桿101的兩端擰有螺母103，用于固定夾板102；圓柱104的一端通過內螺紋與光桿的外螺紋連接，圓柱104的凹槽內固定安放有電機107；不動環(huán)106通過螺釘固定在圓柱105的另一端面上；

關節(jié)模塊2的不動環(huán)106通過螺釘與前端殼體201的斜面固定，前端殼體201的內凹槽中安放有電機107，后端殼體202的柱體端與前端殼體201的柱體端用螺紋連接，并用螺釘定位，動環(huán)203嵌入后端殼體202的斜面凹槽內，軸承205嵌入動環(huán)203的內部，卡簧206卡在軸承205的外圈上，固定蓋204附著在軸承205的內圈上，且與后端殼體202的斜面端用螺釘固定；

輪足模塊4的瓦401下面安裝有輪子403，角度控制盤402通過圓柱銷固定在瓦401上。

輔助模塊5的動環(huán)203與后端殼體202的斜面上用螺釘固定，后端殼體202的柱體端與過渡管501通過螺紋連接，過渡管501通過螺紋與半球殼502連接。

實施案例

足式人形機器人，由支架模塊1、關節(jié)模塊2、控制模塊3、輪足模塊4組成。所述支架模塊1用于人形機器人的胸部；所述支架模塊1的平面板105上安裝有控制模塊3；所述支架模塊1的兩個不動環(huán)106上分別連接有兩個相互聯(lián)接的關節(jié)模塊2，另兩個不動環(huán)106上分別聯(lián)接有六個相互聯(lián)接的關節(jié)模塊2；所述輪足模塊4與四個相互聯(lián)接的關節(jié)模塊2相聯(lián)接，用于機器人的支撐和運動。

車形機器人，由支架模塊1、關節(jié)模塊2、控制模塊3、輪足模塊4組成。所述支架模塊1用于機器人的底盤架；所述支架模塊1的平面板105上安裝有控制模塊3；所述支架模塊1的不動環(huán)106上連接有兩個相互聯(lián)接的關節(jié)模塊2；所述輪足模塊4與兩個相互聯(lián)接的關節(jié)模塊2相聯(lián)接，用于機器人的驅動輪。

仿生六足形機器人，由支架模塊1、關節(jié)模塊2、控制模塊3、輔助模塊5組成。所述支架模塊1可根據(jù)需要加一個光桿101、兩個夾板102、兩個圓柱105、兩個不動環(huán)106進行加長，用于仿生六足機器人的底盤架；所述支架模塊1的平面板105上安裝有控制模塊3；所述支架模塊1的不動環(huán)106上聯(lián)接有兩個相互聯(lián)接的關節(jié)模塊2；所述輔助模塊5與兩個相互聯(lián)接的關節(jié)模塊2相聯(lián)接，用于機器人的足。

本發(fā)明中涉及到的本領域公知技術未詳細闡述。