[发明专利]一种模块化的轮距和轮向可变的双轮驱动移动机器人

权利要求书

1.一种模块化的轮距和轮向可改变的双轮驱动移动机器人，其本体是一个五自由度机器人操作臂，其特征在于该机器人包括五个主动单自由度关节模块、两个轮子模块、一个连接套筒和一个万向轮；所述五个主动单自由度关节模块包括两个I型关节模块和三个T型关节模块，它们采用串联方式通过卡环依次连接，顺序从一端到另一端为：I型关节模块-T型关节模块-T型关节模块-T型关节模块-I型关节模块，其中两个T型关节模块之间用连接套筒调节连接距离，三个T型关节模块的转轴互相平行，并与两端的I型关节模块的转轴互相垂直，两个轮子模块位于机器人的两端，所述万向轮固定在中间的T型关节模块的关节轴处，两个I型关节模块能作整周转动，分别与两个轮子模块固连，使整个机器人移动，中间的三个T型关节模块用于改变机器人本体的构型、调节两个轮子模块之间的距离和两个轮子模块的方向；所述I型关节模块是指只有一个转动自由度且关节转轴与连杆轴线重合或平行的关节模块，所述T型关节模块是指只有一个转动自由度且关节转轴与连杆轴线垂直的关节模块。

2.根据权利要求1所述的模块化的轮距和轮向可变的双轮驱动移动机器人，其特征在于所述I型关节模块包括伺服电机及光电编码器组件(1-1)、关节套筒(1-2)、电机轴套(1-3)、电机座(1-4)、关节基座(1-5)、第一轴承端盖(1-6)、轴承座(1-7)、第一角接触球轴承及外轴套(1-8)、第二轴承端盖(1-9)、内齿轮(1-10)、关节输出端连接件(1-11)、过渡齿轮轴(1-12)、过渡齿轮(1-13)、谐波减速器输出轴(1-14)、中心齿轮(1-15)、小轴承端盖(1-16)、轴套(1-17)、第二角接触球轴承(1-18)、谐波减速器输出过渡盘(1-19)和盘式谐波减速器组件(1-20)，各零部件的连接方式为：伺服电机及光电编码器组件(1-1)与电机座(1-4)通过轴向螺钉紧固；电机轴通过电机轴套(1-3)与盘式谐波减速器组件(1-20)的波发生器间接相连；盘式谐波减速器组件(1-20)的输入和输出刚轮通过轴向螺钉分别与电机座(1-4)和谐波减速器输出过渡盘(1-19)紧固连接，而谐波减速器输出过渡盘(1-19)再用轴向螺钉与谐波减速器输出轴(1-14)紧固连接；关节套筒(1-2)套在电机座(1-4)上并沿圆周方向用径向螺钉紧固；电机座(1-4)通过轴向螺钉与关节基座(1-5)紧固连接；轴承座(1-7)通过第一角接触球轴承及外轴套(1-8)支承于关节基座(1-5)上；第一角接触球轴承及外轴套(1-8)通过第一轴承端盖(1-6)定位和施加预紧力；谐波减速器输出轴(1-14)通过两个键与中心齿轮(1-15)连接，而中心齿轮(1-15)又与对称分布的两个过渡齿轮(1-13)啮合；两个过渡齿轮轴(1-12)通过其上的螺纹与关节基座(1-5)紧固连接，并通过轴承与过渡齿轮(1-13)连接；两个过渡齿轮(1-13)与内齿轮(1-10)啮合；内齿轮(1-10)、关节输出端连接件(1-11)和轴承座(1-7)三者通过轴向螺钉紧固连接。