專利名稱：交互式模塊中的快速連接和脫離標(biāo)準(zhǔn)接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種用于機(jī)械電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)接口，特別是一種交互式模塊中的快速連接和脫離標(biāo)準(zhǔn)接口。
背景技術(shù)：
自重構(gòu)機(jī)器由許多相似的交互式模塊組成，能動(dòng)態(tài)地快速改變相互間的連接。交互式模塊中的快速連接、脫離標(biāo)準(zhǔn)接口的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。對(duì)這方面的研究，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有相關(guān)報(bào)道。國(guó)際上針對(duì)各自設(shè)計(jì)的模塊，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的接口，具有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，但不具有通用性。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，Murata等人在《ArtificialIntelligent in Engineering》(《工程中的人工智能》)，2001年第15期，P383-387，撰文“Concept of self-reconfigurable modular robotic system”(“自重構(gòu)模塊機(jī)器人的概念”)，該文介紹了每個(gè)模塊接口安裝有永磁鐵、彈簧、形狀記憶合金線圈、傳感器、驅(qū)動(dòng)器等，兩模塊靠四對(duì)永磁鐵吸附，吸附時(shí)，磁鐵的吸力大于彈簧的恢復(fù)力，兩模塊連接；當(dāng)兩模塊要脫離時(shí)，給形狀記憶合金(SMA)線圈加熱，SMA產(chǎn)生變形，此時(shí)，SMA的變形力和彈簧的彈力大于磁鐵的吸力，兩模塊脫離。由于該接口磁鐵磁力較難測(cè)定，且連接不穩(wěn)定，模塊受重力作用有可能脫落或偏離原來(lái)位置而影響模塊間的對(duì)接，該種接口只適合較輕模塊間的對(duì)接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提供一種交互式模塊中的快速連接和脫離標(biāo)準(zhǔn)接口，使其能完成一般較大模塊間的對(duì)接動(dòng)作，從而解決背景技術(shù)中存在的問(wèn)題。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括第一傳感器、第二傳感器、雙軸單元、雙孔單元、旋轉(zhuǎn)板，其連接方式為兩個(gè)傳感器固定在旋轉(zhuǎn)板的對(duì)角，用來(lái)檢測(cè)軸、孔及模塊間的相對(duì)位置，雙孔單元布置在旋轉(zhuǎn)板對(duì)稱中心線處，是兩個(gè)具有階梯的孔，雙軸單元固連在旋轉(zhuǎn)板中間，可隨旋轉(zhuǎn)板一起運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)板聯(lián)在交互式模塊上，由模塊中的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)它旋轉(zhuǎn)，雙軸單元中的雙軸靠珠子卡在雙孔中，以完成兩模塊間的對(duì)接。
雙軸單元包括電機(jī)、聯(lián)軸器、絲杠、滑塊、連接板、銷、珠子、空心軸，其連接方式為電機(jī)固定在交互式模塊中，電機(jī)輸出軸與絲杠通過(guò)鍵用聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)，滑塊套在絲杠外，電機(jī)工作，絲杠旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)滑塊來(lái)回移動(dòng)，滑塊與連接板由螺釘聯(lián)結(jié)，兩銷固聯(lián)在連接板上，銷與空心軸連為一體并可在空心軸中滑動(dòng)，空心軸側(cè)邊開兩個(gè)通孔，珠子放在通孔中?；瑝K來(lái)回移動(dòng)，帶動(dòng)連接板來(lái)回移動(dòng)，從而帶動(dòng)銷在空心軸中來(lái)回移動(dòng)。
本發(fā)明針對(duì)交互式模塊間的快速連接、脫離任務(wù)，設(shè)計(jì)了該標(biāo)準(zhǔn)接口，完成了自重構(gòu)機(jī)器各相鄰模塊間的快速連接、脫離的對(duì)接任務(wù)，提高了機(jī)器的自重構(gòu)自修復(fù)能力。工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)板轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器一檢測(cè)相鄰模塊間雙孔單元和雙軸單元的位置，以使軸、孔接口快速對(duì)應(yīng)。雙軸剛進(jìn)入孔，雙軸單元中的銷不壓擠珠子，階梯孔的小口把珠子壓入空心軸中，空心軸進(jìn)入階梯孔的大口，傳感器二檢測(cè)到軸到位，雙軸單元中的電機(jī)工作，絲杠旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)滑塊移動(dòng)，帶動(dòng)雙銷移動(dòng)，銷運(yùn)動(dòng)到珠子的位置，把珠子的一半擠出軸，此時(shí)，珠子與銷的外徑大于階梯孔的小口，相鄰模塊對(duì)應(yīng)的兩空心軸鎖在兩孔中，完成快速連接的動(dòng)作；電機(jī)反向工作，帶動(dòng)銷離開珠子，珠子自由，兩軸可離開兩孔，完成兩模塊間的快速脫離動(dòng)作。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有明顯進(jìn)步，在分析自重構(gòu)自修復(fù)機(jī)器各相鄰模塊快速對(duì)接任務(wù)的特點(diǎn)后，設(shè)計(jì)的一種交互式模塊間的快速連接、脫離標(biāo)準(zhǔn)接口，可完成自重構(gòu)自修復(fù)機(jī)器各模塊間的快速連接、脫離這樣的對(duì)接動(dòng)作。


圖1本發(fā)明標(biāo)準(zhǔn)接口結(jié)構(gòu)示意2本發(fā)明雙軸單元結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括傳感器1、傳感器2、雙軸單元3、雙孔單元4、旋轉(zhuǎn)板5，其連接方式為傳感器1、2固定在旋轉(zhuǎn)板5的對(duì)角，雙孔單元4布置在旋轉(zhuǎn)板5對(duì)稱中心線處，是兩個(gè)具有階梯的孔，雙軸單元3固連在旋轉(zhuǎn)板5中間，可隨旋轉(zhuǎn)板5一起運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)板5聯(lián)在交互式模塊上，由模塊中的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)它旋轉(zhuǎn)，雙軸單元3中的雙軸靠珠子卡在雙孔4中，以完成兩模塊間的對(duì)接。
雙軸單元3包括電機(jī)6、聯(lián)軸器7、絲杠8、滑塊9、連接板10、銷11、珠子12、空心軸13，其連接方式為電機(jī)6固定在交互式模塊中，電機(jī)6的輸出軸與絲杠8通過(guò)鍵用聯(lián)軸器7聯(lián)結(jié)，滑塊9套在絲杠8外，電機(jī)6工作，絲杠8旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)滑塊9來(lái)回移動(dòng)，滑塊9與連接板10由螺釘聯(lián)結(jié)，兩銷11固聯(lián)在連接板10上，銷11與空心軸13連為一體并可在空心軸13中滑動(dòng)，空心軸13側(cè)邊開兩個(gè)通孔，珠子12放在通孔中?；瑝K9來(lái)回移動(dòng)，帶動(dòng)連接板(10來(lái)回移動(dòng)，從而帶動(dòng)銷11在空心軸13中來(lái)回移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種交互式模塊中的快速連接、脫離標(biāo)準(zhǔn)接口，包括傳感器(1、2)、雙孔單元(4)、旋轉(zhuǎn)板(5)，其特征在于還包括雙軸單元(3)，其連接方式為兩種傳感器(1、2)固定在旋轉(zhuǎn)板(5)的對(duì)角，雙孔單元(4)布置在旋轉(zhuǎn)板(5)對(duì)稱中心線處，是兩個(gè)具有階梯的孔，雙軸單元(3)固連在旋轉(zhuǎn)板(5)中間，旋轉(zhuǎn)板(5)聯(lián)在交互式模塊上，雙軸單元(3)中的雙軸靠珠子卡在雙孔(4)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交互式模塊中的快速連接、脫離標(biāo)準(zhǔn)接口，其特征是，雙軸單元(3)包括電機(jī)(6)、聯(lián)軸器(7)、絲杠(8)、滑塊(9)、連接板(10)、銷(11)、珠子(12)、空心軸(13)，其連接方式為電機(jī)(6)固定在交互式模塊中，電機(jī)(6)的輸出軸與絲杠(8)通過(guò)鍵用聯(lián)軸器(7)聯(lián)結(jié)，滑塊(9)套在絲杠(8)外，滑塊(9)與連接板(10)由螺釘聯(lián)結(jié)，兩銷(11)固聯(lián)在連接板(10)上，銷(11)與空心軸(13)連為一體并在空心軸(13)中滑動(dòng)，空心軸(13)的側(cè)邊開兩個(gè)通孔，珠子(12)放在通孔中。
全文摘要
一種交互式模塊中的快速連接、脫離標(biāo)準(zhǔn)接口，用于機(jī)械電子裝置技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括第一傳感器、第二傳感器、雙軸單元、雙孔單元、旋轉(zhuǎn)板，兩種傳感器固定在旋轉(zhuǎn)板的對(duì)角，雙孔單元布置在旋轉(zhuǎn)板對(duì)稱中心線處，是兩個(gè)具有階梯的孔，雙軸單元固連在旋轉(zhuǎn)板中間，旋轉(zhuǎn)板聯(lián)在交互式模塊上，雙軸單元中的雙軸靠珠子卡在雙孔中。本發(fā)明是在分析自重構(gòu)自修復(fù)機(jī)器各相鄰模塊快速對(duì)接任務(wù)的特點(diǎn)后，設(shè)計(jì)的一種交互式模塊間的快速連接、脫離標(biāo)準(zhǔn)接口，可完成自重構(gòu)自修復(fù)機(jī)器各模塊間的快速連接、脫離這樣的對(duì)接動(dòng)作。
文檔編號(hào)B25J9/08GK1562580SQ20041001702
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月18日
發(fā)明者費(fèi)燕瓊, 趙錫芳 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)