1.本发明涉及拼接机器人领域，具体为一种板式拼接型模块化机器人。
背景技术：2.随着人类社会科学技术的快速发展，机器人技术也在不断地提高，机器人学受到了人们无可比拟的关注。特别是在制造业、社会服务业和教育行业中，由于机器人的高效率、高灵活性等优势，以及任务要求具有简单、重复、单调等特点，使得机器人技术在这些行业中得到了广泛的应用。然而，随着工业机器的发展，其任务要求越来越复杂多变，以及在教育行业机器人培训原理的教学要求，传统构型的机器人由于结构过于单一，通用性低等特点，不能应对复杂多变的应用环境和不能很好地满足教学的使用过程中对其机械结构和内部系统的学习要求。
3.目前针对其环境的多变性的特点，开始出现应用一些模块化机器人，其具有零件损坏包容性强和通用性高等特点，以满足对任务环境的要求。但是现有的模块存在连接方式复杂不便于快速安装和拆卸、成本高，等，不利于实际应用，为此我们提出了一种板式拼接型模块化机器人。
技术实现要素：4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供一种板式拼接型模块化机器人，以解决上述的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种板式拼接型模块化机器人，包括基座组件、第一连杆组、第二连杆组、第三连杆组、第四连杆组、第五连杆组以及六个驱动模块，基座组件通过驱动模块连接有第一连杆组，基座组件可驱动第一连杆组旋转，第二连杆组设置在第一连杆组外侧，第一连杆组可驱动第二连杆组进行纵向摆动，第三连杆组设置在第二连杆组顶部，第三连杆组通过驱动模块连接第四连杆组，第三连杆组可驱动第四连杆组纵向旋转，第四连杆组连接第五连杆组；
9.第二连杆组中的驱动模块与第三连杆组中的驱动模块连接，第四连杆组中的驱动模块与第五连杆组连接；
10.第二连杆组中的驱动模块可驱动第三连杆组上下摆动；
11.第四连杆组可驱动第五连杆组进行摆动。
12.优选的，所述基座组件包括底板a、机架a、支撑板a、限位块a和驱动模块a，底板a的顶部固定安装有机架a，机架a的顶部固定安装有支撑板a，所述支撑板a上安装有限位块a，驱动模块设置在机架a中。
13.优选的，所述驱动模块包括伺服电机和减速器，伺服电机与减速器连接。
14.优选的，所述第一连杆组包括机架b、支撑板b、限位块b、心轴b，支撑板b与基座组
件中驱动模块的输出端连接，支撑板b下方连接有限位块b，限位块b的两侧固定安装有机架b，两个机架b之间设置有驱动模块，驱动模块的一侧设置有心轴b。
15.优选的，所述第二连杆组包括机架c、连接件c、限位块c、电机辅助板c、连接杆c、轴承座组件c，所述机架c对应机架b一侧设置有轴承座组件c，所述第一连杆组中的驱动模块穿过机架c一侧的输出端上安装有连接件c，两侧的轴承座组件c之间设置有限位块c以及电机辅助板c，电机辅助板c用于承载第二连杆组中的驱动模块，电机辅助板c之间通过连接杆c连接，心轴b与机架c固定连接在一起。
16.优选的，所述第三连杆组包括机架d、支撑板d、限位块d、轴承组件d、心轴d以及转轴d，第三连杆组中的驱动模块设置在两个机架d之间，两个机架d相互背离的一侧均设置有心轴d，两个机架d对应驱动模块位置上安装有支撑板d，支撑板d一侧安装有轴承组件d，所述轴承组件d上设置有转轴d，所述转轴d与驱动装置的输出端连接在一起，所述机架d以及支撑板d上均设置有限位块d。
17.优选的，所述转轴d中间通孔开有键槽第三连杆组的驱动模块输出端从其中间通孔插入，转轴d通过键与第三连杆组的驱动模块输出端连接，第三连杆组的驱动模块输出端开设有螺纹孔。
18.优选的，所述第五连杆组包括机架f、转轴f、连接杆f、连接法兰f，连接法兰f安装在机架f底部，第五连杆组中的驱动模块设置在机架f中且其输出端与连接法兰f连接，心轴f设置在机架f上。
19.优选的，所述第四连杆组包括两个框架，框架与转轴d连接，心轴f、第四连杆组、第三连杆组以及第二连杆组的驱动模块输出端上均安装有带轮，相邻的两个带轮之间通过皮带连接。
20.(三)有益效果
21.与现有技术相比，本发明提供的板式拼接型模块化机器人，具备以下有益效果：
22.1、该板式拼接型模块化机器人，可以根据实际需要，对机器人的连杆组数目进行调整安装，组成不同形式、不同自由度的模块化机器人，具有高的灵活度，满足复杂多变的环境任务要求以及教学培训对不同构型机器人的教学需求。
23.2、该板式拼接型模块化机器人，具有结构和连接方式简单的特点，便于用户实现快速安装和拆卸，有利于实际的推广和应用。
24.3、该板式拼接型模块化机器人，在应对不同的任务要求时，根据不同的需求更换不同的减速驱动模块，从而在电机性能相同的情况下实现不同的输出性能，提高了对不同任务要求适应性。
附图说明
25.图1为本发明实施例板式拼接型模块化机器人整体结构示意图；
26.图2为本发明实施例的驱动模块的结构示意图；
27.图3为本发明实施例基座的结构示意图；
28.图4为本发明实施例驱动模块a和第一连杆组支撑板b连接的结构示意图；
29.图5为本发明实施例第一连杆组的结构示意图；
30.图6为本发明实施例驱动模块b和第二连杆组机架c连接的结构示意图；
31.图7为本发明实施例第二连杆组机架c与轴承座组件c连接的结构示意图；
32.图8为本发明实施例第二连杆组的结构示意图；
33.图9为本发明实施例第三连杆组的结构示意图；
34.图10为图9在a-a方向的剖视图；
35.图11为本发明实施例第三连杆组转轴d与第四连杆组支撑板e连接的结构示意图；
36.图12为本发明实施例第五连杆组的结构示意图；
37.图13为图12在b-b方向的剖视图。
38.图中：1、基座组件；2、第一连杆组；3、第二连杆组；4、第三连杆组；5、第四连杆组；6、第五连杆组；111、伺服电机；112、减速器；113、底板a；114、机架a；115、支撑板a；116、限位块a；211、支撑板b；212、限位块b,213、机架b；214、心轴b,311、机架c；312、连接件c；313、轴承座组件c；314、带轮；315、皮带；316、限位块c；317、连接杆c；318、电机辅助板c；411、机架d；412、心轴d；413、限位块d；414、支撑板d；415、转轴d；416、轴承组件d；417、键；511、支撑板e；512、连接法兰f；513、机架f；514、连接杆f；515、心轴f。
具体实施方式
39.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。
40.实施例
41.请参阅图1-13，本实施例提供的板式拼接型模块化机器人，包括基座组件1、第一连杆组2、第二连杆组3、第三连杆组4、第四连杆组5、第五连杆组6，所述基座组件1包括底板a113、机架a114、支撑板a115、限位块a116和驱动模块a，所述驱动模块a包括伺服电机111和减速器112(驱动模块b、驱动模块c具有同样结构)。该驱动模块a与底板a113与机架a114、支撑板a115与限位块a116均通过螺栓连接固定，所述驱动模块a输出端与第一连杆组2的支撑板b211通过螺栓连接并驱动第一连杆组2绕着驱动模块a输出端转动。
42.进一步地，所述第一连杆组2包括机架b213、支撑板b211、限位块b212、心轴b214和驱动模块b，其各零部件均通过螺栓连接固定(第二、三、四、五连杆组同理)。两个机架b213通过支撑板b211连接固定形成一个稳定的整体(第三、四连杆组同理)。驱动模块b的输出端与第二连杆组3的机架c311通过连接件c312连接并绕着驱动模块b的输出端转动；同时，第二连杆组3的另一机架c311的一端与心轴b214通过轴承座组件c313转动连接(第二、三、五连杆组具有相同的连接结构)。
43.进一步地，所述第二连杆组3包括机架c311、连接件c312、限位块c316、电机辅助板c318、连接杆c317、轴承座组件c313和驱动模块c，其驱动模块c包括伺服电机111和减速模块，减速模块包括减速器112、皮带315和带轮314。伺服电机111通过带轮314组合与减速器112连接。两个机架c311则通过连接杆c317连接形成一个稳定整体。电机辅助板c318则固定在机架c311上用于辅助支撑电机(第三、四连杆组同理)。
44.进一步地，所述第三连杆组4包括机架d411、支撑板d414、限位块d413、电机辅助板d、连接杆d、轴承组件d416、心轴d412、转轴d415和伺服电机111。连接杆d将两个机架d411加
强连接保证形成一个稳定性良好的整体(第五连杆组6同理)。伺服电机111输出轴通过转轴d415与第四连杆组5的支撑板e511连接，转轴d415中间通孔开有键槽，伺服电机111输出轴从其中间通孔插入，通过键417连接将伺服电机111输出轴与转轴连接传递动力，同时伺服电机111输出轴端有螺纹孔，可以通过螺栓限制键417的轴向移动。转轴d415大头一端有螺栓孔，其与第四连杆组5的支撑板e511通过螺栓连接保证连接可靠性。
45.进一步地，所述第五连杆组6包括机架f513、转轴f、连接杆f514、连接法兰f512和伺服电机111。连接法兰f512中间有孔，孔中有键槽，其大头一端有螺纹孔可用于之后需要安装的执行器连接固定，同时其侧面开有两个相隔度的螺纹孔。伺服电机111输出轴插入连接法兰f512中间孔且在侧面的两个螺纹孔中通过紧定螺钉与连接法兰f512加强固定连接，心轴f1515设置在机架f513上，心轴f1515穿过。
46.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。
技术特征：1.一种板式拼接型模块化机器人，其特征在于，包括基座组件(1)、第一连杆组(2)、第二连杆组(3)、第三连杆组(4)、第四连杆组(5)、第五连杆组(6)以及六个驱动模块，基座组件(1)通过驱动模块连接有第一连杆组(2)，基座组件(1)可驱动第一连杆组(2)旋转，第二连杆组(3)设置在第一连杆组(2)外侧，第一连杆组(2)可驱动第二连杆组(3)进行纵向摆动，第三连杆组(4)设置在第二连杆组(3)顶部，第三连杆组(4)通过驱动模块连接第四连杆组(5)，第三连杆组(4)可驱动第四连杆组(5)纵向旋转，第四连杆组(5)连接第五连杆组(6)；所述第二连杆组(3)中的驱动模块与第三连杆组(4)中的驱动模块连接，第四连杆组(5)中的驱动模块与第五连杆组(6)连接；所述第二连杆组(3)中的驱动模块可驱动第三连杆组(4)上下摆动；所述第四连杆组(5)可驱动第五连杆组(6)进行摆动。2.根据权利要求1所述的板式拼接型模块化机器人，其特征在于：所述基座组件(1)包括底板a(113)、机架a(114)、支撑板a(115)、限位块a(116)和驱动模块a，底板a(113)的顶部固定安装有机架a(114)，机架a(114)的顶部固定安装有支撑板a(115)，所述支撑板a(115)上安装有限位块a(116)，驱动模块设置在机架a(114)中。3.根据权利要求1所述的板式拼接型模块化机器人，其特征在于：所述第一连杆组(2)包括机架b(213)、支撑板b(211)、限位块b(212)、心轴b(214)，支撑板b(211)与基座组件(1)中驱动模块的输出端连接，支撑板b(211)下方连接有限位块b(212)，限位块b(212)的两侧固定安装有机架b(213)，两个机架b(213)之间设置有驱动模块，驱动模块的一侧设置有心轴b(214)。4.根据权利要求3所述的板式拼接型模块化机器人，其特征在于：所述第二连杆组(3)包括机架c(311)、连接件c(312)、限位块c(316)、电机辅助板c(318)、连接杆c(317)、轴承座组件c(313)，所述机架c(311)对应机架b(213)一侧设置有轴承座组件c(313)，所述第一连杆组(2)中的驱动模块穿过机架c(311)一侧的输出端上安装有连接件c(312)，两侧的轴承座组件c(313)之间设置有限位块c(316)以及电机辅助板c(318)，电机辅助板c(318)用于承载第二连杆组(3)中的驱动模块，电机辅助板c(318)之间通过连接杆c(317)连接，心轴b(214)与机架c(311)固定连接在一起。5.根据权利要求1所述的板式拼接型模块化机器人，其特征在于：所述第三连杆组(4)包括机架d(411)、支撑板d(414)、限位块d(413)、轴承组件d(416)、心轴d(412)以及转轴d(415)，第三连杆组(4)中的驱动模块设置在两个机架d(411)之间，两个机架d(411)相互背离的一侧均设置有心轴d(412)，两个机架d(411)对应驱动模块位置上安装有支撑板d(414)，支撑板d(414)一侧安装有轴承组件d(416)，所述轴承组件d(416)上设置有转轴d(415)，所述转轴d(415)与驱动装置的输出端连接在一起，所述机架d(411)以及支撑板d(414)上均设置有限位块d(413)。6.根据权利要求5所述的板式拼接型模块化机器人，其特征在于：所述转轴d(415)中间通孔开有键槽第三连杆组(4)的驱动模块输出端从其中间通孔插入，转轴d(415)通过键(417)与第三连杆组(4)的驱动模块输出端连接。7.根据权利要求1所述的板式拼接型模块化机器人，其特征在于：所述第五连杆组(6)包括机架f(513)、转轴f、连接杆f(514)、连接法兰f(512)，连接法兰f(512)安装在机架f
(513)底部，第五连杆组(6)中的驱动模块设置在机架f(513)中且其输出端与连接法兰f(512)连接，心轴f(1515)设置在机架f(513)上。
技术总结本发明涉及拼接机器人领域，公开了一种板式拼接型模块化机器人，包括基座组件、第一连杆组、第二连杆组、第三连杆组、第四连杆组、第五连杆组以及六个驱动模块，基座组件通过驱动模块连接有第一连杆组，基座组件可驱动第一连杆组旋转，第二连杆组设置在第一连杆组外侧，第一连杆组可驱动第二连杆组进行纵向摆动，第三连杆组设置在第二连杆组顶部，第三连杆组通过驱动模块连接第四连杆组，第三连杆组可驱动第四连杆组纵向旋转，第四连杆组连接第五连杆组；第二连杆组中的驱动模块与第三连杆组中的驱动模块连接，第四连杆组中的驱动模块与第五连杆组连接；第二连杆组中的驱动模块可驱动第三连杆组上下摆动；第四连杆组可驱动第五连杆组进行摆动。组进行摆动。组进行摆动。
技术研发人员：朱大昌 黄鹏程 秦广向 徐汉斌 吴龙飞
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：2022.08.05
技术公布日：2022/12/1
