一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，具体为一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构。

背景技术

移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统，自重构机器人的主要特点是重构功能和修复功能，要求单元模块的对接机构必须保证单元模块间的机械连接可靠、分离容易，因此对接机构是模块化自重构机器人设计中最重要的问题之一，目前，自重构机器人的对接机构主要有机械连接、磁铁连接（永磁铁和电磁铁）以及混合式等方式，在使用过程中发现，现有的连接方式锁紧分离不够迅速，降低了移动机器人的连接效率和协作能力。

目前，现有的六边形全向式移动机器人的连接机构，大多存在以下的不足：锁紧分离动作不够迅速，连接不够稳定，影响移动机器人的连接效率和协作能力，因此，亟待提出一种结构紧凑，动作迅速，连接可靠稳定的连接机构。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构，主要为解决锁紧分离动作不够迅速，连接不够稳定，影响移动机器人的连接效率和协作能力的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构，包括移动机器人本体和动力机构，所述移动机器人本体的多侧外壁固定连接有多个第一连接柱，第一连接柱的一端均固定连接有第一连接面板，所述第一连接面板的一侧通过嵌接轴转动连接有两个第三插接轴，两个第三插接轴的一端分别固定连接有左导头驱动齿轮和右导头驱动齿轮，所述第三插接轴的另一端固定连接有锥形导头，锥形导头的圆周外侧一体成型有多个扇形挡块，所述移动机器人本体的多侧外壁固定连接有第二连接柱，第二连接柱的一端均固定连接有第二连接面板，第二连接面板的一侧设有两个卡接槽，扇形挡块与卡接槽相卡接。

进一步的，所述动力机构包括直流减速电机，第一连接面板的一侧固定连接有多个安装柱，安装柱的一端均固定连接有电路板，电路板的一侧固定连接有安装架，直流减速电机通过螺栓固定在安装架的一侧，直流减速电机输出轴的一端固定连接有主动锥齿轮，第一连接面板的一侧通过嵌接轴承转动连接有转动连接有第一插接轴，第一插接轴的一端固定连接有从动锥齿轮，从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合，第一插接轴的另一端固定连接有电机驱动齿轮。

在前述方案的基础上，所述第一连接面板的一侧通过嵌接轴承转动连接有第二插接轴，第二插接轴的一端固定连接有同步齿轮，同步齿轮与电机驱动齿轮相啮合，同步齿轮和电机驱动齿轮分别与左导头驱动齿轮和右导头驱动齿轮相啮合。

作为本发明再进一步的方案，所述第一连接面板的一侧设有两个插接槽，锥形导头在插接槽内转动。

进一步的，所述移动机器人本体的多侧分别设有多个散热孔。

在前述方案的基础上，所述电路板的一侧固定连接有防护盖，直流减速电机，主动锥齿轮和从动锥齿轮位于防护盖内。

作为本发明再进一步的方案，所述第一连接面板的一侧还固定连接有导向轴，第二连接面板的一侧设有穿插孔，导向轴与穿插孔相插接。

进一步的，所述第二连接面板的一侧还设有凹槽，凹槽的一侧内壁转动连接有转动板，转动板的一侧固定连接有弹簧，弹簧的另一端与凹槽的底部内壁固定连接。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构，具备以下有益效果：

1、本发明通过直流减速电机驱动左锥形导头和右锥形导头进行转动设置，从而能够使得左锥形导头和右锥形导头的扇形挡块与卡接槽的凸出部分卡接，保证连接母头与连接公头不脱离，从而可以快速实现多个移动机器人的锁紧分离，提高连接机构稳定性。

2、本发明通过多个锥形导头和多个卡接槽的设置能够能够实现多种连接方式，从而可以组成不同的构型，进而使得移动机器人具有较好的协作能力。

3、本发明通过导向轴插进穿插孔内的设置能够进一步地提高多个机器人本体连接的稳定性，从而提高移动机器人工作的稳定性。

4、本发明通过转动板和弹簧的配合设置，在多个机器人本体分离时，利用弹簧的斥力将另一个机器人本体弹开，从而方便多个机器人的分离，方便快捷。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构实施例1的立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构实施例1的俯视结构示意图；

图3为本发明提出的一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构实施例1的连接公头立体结构示意图；

图4为本发明提出的一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构实施例1的连接公头俯视结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构实施例1的连接母头结构示意图；

图6为本发明提出的一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构实施例2的侧视结构示意图。

图中：1、移动机器人本体；2、第一连接柱；3、第一连接面板；4、安装柱；5、电路板；6、直流减速电机；7、安装架；8、防护盖；9、主动锥齿轮；10、从动锥齿轮；11、第一插接轴；12、电机驱动齿轮；13、第二插接轴；14、同步齿轮；15、左导头驱动齿轮；16、右导头驱动齿轮；17、插接槽；18、锥形导头；19、扇形挡块；20、第二连接柱；21、第二连接面板；22、卡接槽；23、散热孔；24、导向轴；25、穿插孔；26、凹槽；27、转动板；28、弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参照图1-图5，一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构，包括移动机器人本体1和动力机构，移动机器人本体1的多侧外壁通过螺栓固定有多个第一连接柱2，第一连接柱2的一端均通过螺栓固定有第一连接面板3，第一连接面板3的一侧通过嵌接轴转动连接有两个第三插接轴，两个第三插接轴的一端分别键连接有左导头驱动齿轮15和右导头驱动齿轮16，第三插接轴的另一端通过螺栓固定有锥形导头18，在动力机构带动下左导头驱动齿轮15和右导头驱动齿轮16一起转动，从而使得锥形导头18转动60度，锥形导头18的圆周外侧一体成型有多个扇形挡块19，移动机器人本体1的多侧外壁通过螺栓固定有第二连接柱20，第二连接柱20的一端均通过螺栓固定有第二连接面板21，第二连接面板21的一侧设有两个卡接槽22，进而带动扇形挡块19进行转动并与卡槽22的突出部分卡接，从而实现多个机器人的锁紧，扇形挡块19与卡接槽22相卡接。

动力机构包括直流减速电机6，第一连接面板3的一侧通过螺栓固定有多个安装柱4，安装柱4的一端均通过螺栓固定有电路板5，电路板5的一侧通过螺栓固定有安装架7，直流减速电机6通过螺栓固定在安装架7的一侧，直流减速电机6输出轴的一端键连接有主动锥齿轮9，第一连接面板3的一侧通过嵌接轴承转动连接有转动连接有第一插接轴11，第一插接轴11的一端键连接有从动锥齿轮10，从动锥齿轮10与主动锥齿轮9相啮合，第一插接轴11的另一端键连接有电机驱动齿轮12，在直流减速电机6的带动下主动锥齿轮9启动，主动锥齿轮9与从动锥齿轮10相啮合使得电机驱动齿轮12开始转动，第一连接面板3的一侧通过嵌接轴承转动连接有第二插接轴13，第二插接轴13的一端键连接有同步齿轮14，同步齿轮14与电机驱动齿轮12齿数相同，左导头驱动齿轮15和右导头驱动齿轮16齿数相同，从而保证直流减速电机6驱动时，左导头驱动齿轮15和右导头驱动齿轮16相同转速，相同转向，同步齿轮14与电机驱动齿轮12相啮合，同步齿轮14和电机驱动齿轮12分别与左导头驱动齿轮15和右导头驱动齿轮16相啮合，在电机驱动齿轮12与同步齿轮14相啮合的作用，以及电机驱动齿轮12与右导头驱动齿轮16相啮合的作用下带动使得左导头驱动齿轮15和右导头驱动齿轮16一起转动，为多个移动机器人本体1的锁紧分离提供动力；

第一连接面板3的一侧设有两个插接槽17，锥形导头18在插接槽17内转动，从而方便锥形导头18的转动，移动机器人本体1的多侧分别设有多个散热孔23，散热孔23有利于移动机器人本体1的散热降温，电路板5的一侧通过螺栓固定有起到防滑作用的防护盖8，直流减速电机6，主动锥齿轮9和从动锥齿轮10位于防护盖8内。

本实施例工作原理：使用时，当需要将多个移动机器人组合在一起时，首先，一个移动机器人本体1的锥形导头18插进另一个移动机器人本体1的卡接槽22内，然后，直流减速电机6启动，在直流减速电机6的带动下主动锥齿轮9启动，主动锥齿轮9与从动锥齿轮10相啮合使得电机驱动齿轮12开始转动，在电机驱动齿轮12与同步齿轮14相啮合的作用，以及电机驱动齿轮12与右导头驱动齿轮16相啮合的作用下使得左导头驱动齿轮15和右导头驱动齿轮16一起转动，从而使得锥形导头18转动60度，进而带动扇形挡块19进行转动并与卡槽22的突出部分卡接，从而实现多个机器人的锁紧，当需要将多个机器人分离时，在直流减速电机6的带动下锥形导头18反向转动60度，从而使得扇形挡块19与卡接槽22的突出部分分离，再驱动移动机器人本体1分别向两侧移动，从而将锥形导头18从卡接槽22内拔出来，进而实现多个移动机器人本体1的分离。

实施例2

参照图6，一种用于六边形全向式移动机器人的连接机构，包括第一连接面板3的一侧还通过螺栓固定有导向轴24，第二连接面板21的一侧设有穿插孔25，导向轴24与穿插孔25相插接，导向轴24插在穿插孔25内，提高移动机器人本体1的连接的稳定性，第二连接面板21的一侧还设有凹槽26，凹槽26的一侧内壁转动连接有转动板27，转动板27的一侧通过螺栓固定有弹簧28，在弹簧28的弹性作用下使得转动板27向外侧转动，从而将另一个移动机器人本体1弹开，方便多个移动机器人本体1的分离，弹簧28的另一端与凹槽26的底部内壁固定连接。

本实施例工作原理：在多个移动机器人本体1锁紧时，导向轴24会插在穿插孔25内，提高移动机器人本体1的连接的稳定性，同时会使得转动板27向凹槽26内转动，从而使得弹簧28收缩，当将多个移动机器人本体1分离时，在弹簧28的弹性作用下使得转动板27向外侧转动，从而将另一个移动机器人本体1弹开，方便多个移动机器人本体1的分离。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

在该文中的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。