[发明专利]一种模块化机器人

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其涉及一种模块化机器人。 

背景技术

救援机器人，是专门用于灾害，尤其是地震后在废墟中寻找幸存者、执行救援任务的机器人。“十一五”期间，国家已经将“废墟搜索与辅助救援机器人”项目列入了国家863重点项目。在灾害救援中，救援机器人的灵活性和搜索效率对救援的效果具有决定性影响。除了救援以外，在资源、环境探索与险情排查等领域，同样要求机器人具有较好的灵活性和较高的搜索效率。 

为了适应多种环境与任务的需要，机器人需要具备良好的地形适应能力和功能组件的兼容性与互换性。由于传统的机器人都是基于刚性连接所组成的，其机械体系固定，局限了机器人在任务中的灵活性，无法适应多种环境与不同任务功能的快速切换。而模块化机器人可实现机械的自组与重构，根据不同的环境进行组装，以适应复杂的环境和满足不同的需求。中国专利200910172475公开了一种模块化的灾害救援机器人，采用六边形的主体模块，通过机械连接，可以快速组装多种任务模块。 

但是现有的模块化机器人由旋转关节和连接结构组成，而旋转关节一般由减速电机或舵机和刚体支架构成。采用刚性结构保障了机构的强度以及旋转的精度， 但是降低了机器人的灵活性，极大地局限了机器人在任务中的适应性。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化机器人，以解决现有技术中机器人灵活性低，对环境的适应性较差的问题。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种模块化机器人，包括第一机身板、第二机身板和至少两个柔性关节，所述柔性关节包括控制装置和两个弹性连接件，其中一个弹性连接件的一端与所述第一机身板固定连接，另一端与所述控制装置活动连接；另一个弹性连接件的一端与所述第二机身板固定连接，另一端与所述控制装置活动连接；所述控制装置控制所述弹性连接件伸缩。 

优选地，所述模块化机器人还包括至少一块支撑板，设置在所述第一机身板和所述第二机身板之间，所述控制装置设置在其中一块支撑板上，所述弹性连接件穿过所述支撑板并可相对所述支撑板移动。 

优选地，所述模块化机器人还包括至少两根牵引线，所述牵引线固定连接所述支撑板、所述第一机身板和所述第二机身板。 

优选地，所述模块化机器人还包括驱动所述模块化机器人移动的驱动装置，设置在有控制装置的支撑板上。 

优选地，所述驱动装置包括两个驱动电机和两个车轮，所述车轮设置在所述支撑板底部，所述驱动电机独立驱动所述车轮。 

优选地，所述驱动装置包括三个驱动电机和三个车轮，其中一个车轮设置在所述支撑板顶部，另外两个车轮设置在所述支撑板底部，所述驱动电机独立驱动所述车轮。 

优选地，所述第一机身板和所述第二机身板上分别设置有连接至少两个模块化机器人的连接装置。 

优选地，所述柔性关节的数量为三个，所述柔性关节呈三角形分布。 

优选地，所述控制装置包括电机和齿轮，所述电机的输出轴上设置所述齿轮，所述弹性连接件与所述控制装置连接的一端设置有与所述齿轮相对应的螺纹。 

优选地，所述弹性连接件与所述控制装置连接的一端的端部设置有限位装置。 

本发明通过设置至少两个的柔性关节，通过控制柔性关节的伸缩，控制机身的弯曲，实现机身姿态的自主调整，提高了模块化机器人的灵活性，能够适用复杂的地形；通过设置支撑板，使弹性连接件受力更加均匀，机身更加稳定，增加了模块化机器人的稳定性；通过设置连接装置，使模块化机器人能够快速重组与分离，增加了模块化机器人的灵活性和越障性，满足不同负载或附加功能的需要。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1是实施例一的模块化机器人的结构示意图； 

图2是柔性关节的结构示意图； 

图3是实施例二的模块化机器人的结构示意图。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。 

实施例一