[发明专利]模块化可重构机器人教具

说明书

本发明提供了一种模块化可重构机器人教具，该教具包括底盘、连杆、延长杆、滑块、末端执行器、转动连接件和固定连接件，底盘、连杆、滑块以及末端执行器中的任意两个均可实现连接，转动连接件用于实现底盘、连杆、滑块以及末端执行器中的任意两个之间的可转动连接，固定连接件用于实现底盘、连杆、滑块以及末端执行器中的任意两个之间的固定连接，延长杆与连杆连接，滑块可沿连杆或延长杆移动，教具通过从底盘、连杆、延长杆、滑块、末端执行器、转动连接件和固定连接件中选择合适部件并进行连接组合以完成多种机器人构型。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中高校教学机器人短缺、价格昂贵且种类较少，无法满足高校教学需求的技术问题。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种模块化可重构机器人教具。

背景技术

随着机器人技术广泛应用，国内高校关于机器人结构方面的开展课程迅速增加，往往高校为了满足教学需要买进大量昂贵设备。购买的设备多为成品工业机器人，价格昂贵的同时，并不能满足学生学习多种工业机器人本体结构、正逆运动学的教学需要。学生由于基础薄弱，很难在机器数目短缺导致的短教学时间内仔细了解多种工业机器人的结构。同时机器人的理论知识也较为枯燥和抽象，但却面临无合适的教学设备可用，学生往往很少有机会，或甚至没有机会去真正了解这些工业机器人。高校课上往往由于知识的枯燥，难以培养学生们对机器人学科的兴趣，上课内容不够形象，无法展示出机器人运动时的状态，不利于学生们对于机器人课程的学习。工业机器人作为普遍使用的机器人种类，其应用场合十分广泛，结构非常典型。如果将其模块化、产品化、轻量化和实用化将对于正逆运动学、机器人本体结构等教学任务有很大帮助。

发明内容

本发明提供了一种模块化可重构机器人教具，能够解决现有技术中高校教学机器人短缺、价格昂贵且种类较少，无法满足高校教学需求的技术问题。

本发明提供了一种模块化可重构机器人教具，模块化可重构机器人教具包括底盘、连杆、延长杆、滑块、末端执行器、转动连接件和固定连接件，底盘、连杆、滑块以及末端执行器中的任意两个均可实现连接，转动连接件用于实现底盘、连杆、滑块以及末端执行器中的任意两个之间的可转动连接，固定连接件用于实现底盘、连杆、滑块以及末端执行器中的任意两个之间的固定连接，延长杆与连杆连接，滑块可沿连杆或延长杆移动，模块化可重构机器人教具通过从底盘、连杆、延长杆、滑块、末端执行器、转动连接件和固定连接件中选择合适部件并进行连接组合以完成多种机器人构型，多种机器人构型包括球坐标机器人、SCARA机器人和6R机器人。

进一步地，底盘具有第一配合孔，连杆具有第二配合孔、第三配合孔和第一滑槽，滑块具有第四配合孔，滑块包括凸块，滑块通过凸块与第一滑槽相配合以实现其沿连杆的移动，延长杆具有第二滑槽，滑块通过凸块与第二滑槽相配合以实现其沿延长杆的移动，末端执行器包括第一配合凸起，转动连接件包括第二配合凸起，转动连接件具有第五配合孔，固定连接件具有第三配合凸起，第一配合孔、第二配合孔、第三配合孔、第四配合孔和第五配合孔的结构均相同，第一配合凸起、第二配合凸起和第三配合凸起的结构均相同，任一配合孔均可与任一配合凸起相配合。

进一步地，连杆包括连杆主体、第一连接头和第二连接头，第一连接头的一端与连杆主体固定连接，第二连接头与连杆主体的另一端可拆卸连接，第一连接头具有第二配合孔，第二连接头具有第三配合孔和第一楔形配合孔，连杆主体具有多个沿连接主体的长度方向间隔设置的第一滑槽，连杆主体的另一端为第一楔形凸起，第一楔形凸起与第一楔形配合孔相配合；延长杆的一端具有第二楔形凹槽，第二楔形凹槽与第一楔形凹槽结构相同，第二楔形凹槽可与第一楔形凸起相配合，延长杆的另一端具有第二楔形凸起，第二楔形凸起与第一楔形凸起结构相同，第二楔形凸起可与第一楔形凹槽相配合，延长杆具有多个沿延长杆的长度方向间隔设置的第二滑槽。