[实用新型]模块化可重构机器人

权利要求书

1.一种模块化可重构机器人，包括上位机和机器人，所述机器人通过CAN总线与上位机的CAN通信接口卡连接，其特征在于：所述机器人包括基座模块、夹爪模块及两者之间多个交替连接的关节模块和连杆模块，组合成2～7个自由度的多种构型机器人，其中：基座模块连接关节模块，夹爪模块连接连杆模块，各模块内均设有用于电气连接的电源/信号总线。

2.如权利要求1所述的模块化可重构机器人，其特征在于：所述连杆模块为直线连杆、直角连杆和平行连杆模块中的两种或三种模块结构；所述直线连杆模块为在圆筒型的第一连杆体两端分别设有连接法兰盘结构，其内设有电源/信号总线；所述直角连杆模块是在两连接端面相互垂直的第二连杆体同侧分别设有第一、第二保护外罩，电源/信号总线置于第二连杆体和保护外罩内；所述平行连杆模块是在两端为半圆型板的第三连杆体一侧设有第三保护外罩，另一侧靠近两端分设有连接法兰盘，其内设有电源/信号总线，在第三连杆体上开有两槽孔，用于引出电源/信号总线；所述每个电源/信号总线的两端均设有D型连接器；与所述直线连杆模块两端连接的两个关节模块的轴线是共线的；与所述直角连杆模块两端连接的两个关节模块的轴线是垂直相交的；与所述平行连杆模块两端连接的两个关节模块的轴线是互相平行的。

3.如权利要求1所述的模块化可重构机器人，其特征在于：所述基座模块为固定基座模块，是由在一端带有法兰盘的外筒内置内筒构成，另一端的外筒和内筒端形成与其连接的关节模块相配合的法兰盘结构，其内设有电源/信号总线。

4.如权利要求1所述的模块化可重构机器人，其特征在于：所述基座模块为水平移动基座，包括箱体、两个对称的端盖板、连接法兰和置于箱体内的线性模组、拖链、连接板、基座控制器、控制器安装架、第二联轴器、第三行星减速器、第四直流无刷电机、第四增量式码盘和第三码盘安装座，所述端盖板开有U形口，对称安装在箱体上后形成带有槽口的盖板，所述线性模组安装在箱体内的底部，线性模组的滚珠丝杠通过第二联轴器与第三行星减速器的输出端连接，所述第三行星减速器的输入端与第四直流无刷电机的前输出轴连接，第三行星减速器的外壳与第四直流无刷电机的外壳固接，并安装在线性模组的法兰上；所述第四增量式码盘的光栅盘安装在第四直流无刷电机的后输出轴上；所述第四增量式码盘的外壳通过码盘安装座安装在第四直流无刷电机的外壳上；所述基座控制器通过控制器安装架安装在箱体内，基座控制器分别与第四直流无刷电机、第四增量式码盘和线性模组电连接，所述连接法兰底座安装在线性模组的直线滑块上，法兰端结构与关节模块的连接端相配合，并伸出端盖板的槽口，所述拖链的一端固定在箱体底部，另一端通过连接板与连接法兰的底座固接，在箱体靠近第四直流无刷电机的端板上设有CAN和电源总线接口，总线置于箱体内，通过拖链延伸致连接法兰。

5.如权利要求1所述的模块化可重构机器人，其特征在于：所述夹爪模块包括第一下端盖、夹爪控制器、第一D型连接器、支座、两个导轨、安装在导轨上的两个齿条、齿轮、两个对称的手指、与手指相连的连接件、第一限位挡块、第一上端盖、霍尔传感器、磁块及置于支座内的第一直流无刷电机、第一行星减速器和第一增量式码盘，所述第一直流无刷电机通过第一行星减速器与置于支座底板上的齿轮连接，第一行星减速器的外壳与支座固接，所述第一直流无刷电机的外壳与第一行星减速器的外壳固接，所述第一增量式码盘安装在第一直流无刷电机的后轴上；所述两个导轨相对于齿轮轴心对称安装在支座上；所述两齿条分别安装在两导轨上，并与齿轮相啮合，第一限位挡块安装在支座上，其限位阻挡面位于其中一个导轨的一端，齿条在导轨的凹槽内滑动；所述手指一端通过连接件与齿条一端固接；所述上盖上开有两个槽孔，穿过手指安装在导轨上；所述第一下端盖安装在支座筒口端，其一端安装有夹爪控制器，另一端为与其连接的连杆模块相配合的法兰盘结构，所述夹爪控制器分别与第一直流无刷电机、第一增量式码盘和霍尔传感器电连接，所述霍尔传感器贴装在支座表面上，其磁块贴装在连接件下表面，所述第一D型连接器安装在下端盖的法兰盘端，作为电源/信号总线接口，所述第一下端盖法兰盘端与连杆模块的法兰盘端结构相配合。

6.如权利要求1所述的模块化可重构机器人，其特征在于：所述关节模块为转动关节模块和伸缩关节模块中的一种或两种模块结构。

7.如权利要求1所述的模块化可重构机器人，其特征在于：所述关节模块、连杆模块、基座模块和夹爪模块的法兰盘式连接端面上设有定位止口和定位销孔，所述关节模块、连杆模块、基座模块和夹爪模块的电源/信号接口均连接有插拔式D型连接器。