[发明专利]模块化机器人驱动单元结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种至少为二自由度(2DOF：2 Degrees of Freedom)以上的机器人所具备的模块结构，更具体地涉及一种模块化机器人驱动单元结构，在构成模块外观的固定壳体及与所述固定壳体连接而旋转的旋转壳体的外侧分别具备供连接电缆的输入连接器和输出连接器，所述输入连接器和输出连接器通过固定壳体与旋转壳体的内部连接，而且与所述旋转壳体的输出连接器连接的电缆则连接在构成与所述模块相同的另一模块外观的固定壳体及旋转壳体中的固定壳体的输入连接器上。

背景技术

一般的二自由度以上教育用或者研究用模块结构，如图1所示，大致分为被固定的固定部3和旋转的旋转部4，预备多个这种模块且按所希望的方向相互组合模块，从而构成最少二自由度以上的教育用或者研究用机器人。

下面，参照图1对上述结构进行具体的说明。所述模块固定部3的内部具有电动机及减速器，且所述固定部3的外侧分别具有电缆输入连接器3a及输出连接器3b。而且，模块旋转部4与所述固定部3相结合，与固定部3的电动机及减速器的驱动相联动。

其中，电动机及减速器与输入连接器3a相连接，输入连接器3a与连接于外部(控制器及电源供给部)(未图示)的电缆相连接。因此，电动机及减速器通过控制器的控制信号和电源供给单元的电源工作，与此联动的旋转部4也受到所述电源及控制信号的影响。

另一方面，为了组成二自由度以上的机器人还要具有一个这种模块，模块之间的结合构造通过第一模块的旋转部4与第二模块的固定部5的结合来实现。具体地，第一模块固定部3的输入连接器3a与连接在外部的电缆相连接，输出连接器3b具有额外的电缆9而连接在第二模块固定部5的输入连接器5a上。此时，额外的电缆9要有足够的长度，以防止由于第一模块旋转部4的旋转而从第一模块固定部3的输出连接器3b或者第二模块固定部5的输入连接器5a脱离，因此不太雅观，而且由于电缆的拧绕及与其它模块的干扰成为阻碍机器人动作的因素，甚至会导致机械损失。

发明内容

于是，本发明为了解决上述问题而作，其目的在于提供一种二自由度以上的机器人模块结构，在制作二自由度以上的教育用或研究用机器人时，为了简化用于向各模块供给电源及电信号的电缆，采用本发明的方式改良模块结构，以解决所述电缆所引起的问题。

通过下述模块化机器人驱动单元结构来实现如上所述之本发明目的。所述模块化机器人驱动单元结构，在构成模块外观的固定壳体及与所述固定壳体连接而旋转的旋转壳体的外侧分别具备供连接电缆的输入连接器和输出连接器，所述输入连接器和输出连接器通过固定壳体与旋转壳体的内部连接，而且与所述旋转壳体的输出连接器连接的电缆则连接在构成与所述模块相同的另一模块外观的固定壳体及旋转壳体中的固定壳体的输入连接器上。

其中，本发明的特征在于，根据需要反复进行预定次数的，将连接于所述旋转壳体输出连接器上的电缆连接在构成另一模块外观的固定壳体及旋转壳体中的固定壳体输入连接器上的过程。

此外，本发明中的所述固定壳体优选包括：输入连接器，其设置在所述固定壳体的外观一侧，用于连接电缆；中空放大器(AMP)，其设置在所述固定壳体内部，与所述输入连接器相连接；连接电缆，其连接在所述放大器的一侧；中空型电动机，其设置在所述放大器的一侧，从放大器接收电源及电信号；中空型减速器，其设置在所述电动机的一侧，从放大器接收电源及电信号。且优选地，所述旋转壳体与固定壳体相连接，通过固定壳体的电动机和减速器进行旋转，且在旋转壳体的一侧设置有输出连接器，以向外部传送由连接电缆所流入的电源及电信号。

而且，本发明的其它特征及益处，通过对根据附图的本发明具体实施方式的详细说明会更加明确。

如上所述，利用根据本发明的模块化机器人驱动单元结构，制作二自由度以上的教育用或研究用机器人时，能够简化用于向各模块供给电源及电信号的电缆，因而模块之间的动作会变得灵活，而且外观简练还能够防止机械损失。

附图说明

图1是由现有机器人模块结构构成的二自由度以上机器人的示意图。

图2是由本发明一实施例的模块化机器人驱动单元结构构成的二自由度以上机器人的示意图。

图3是图2所示机器人的一个动作例的示意图。

图4是图2所示机器人的另一动作例的示意图。

图5是表示本发明一实施例的模块化机器人驱动单元结构的剖面图。

图6是表示本发明另一实施例的模块化机器人驱动单元结构的剖面图。