本發(fā)明涉及機(jī)器人，尤其涉及組裝模塊式機(jī)器人。

背景技術(shù)：

機(jī)器人技術(shù)一般是采用中央集中處理理系統(tǒng)，各種驅(qū)動器或傳感器直接連接到中央控制器上。小規(guī)模的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高速度控制，但對于中大規(guī)模的系統(tǒng)來說，因?yàn)橄到y(tǒng)整個都依靠中央控制器的能力而造成能力不不足，或降低速度的危險。還容易易導(dǎo)致導(dǎo)線過多，過長的危險，造成系統(tǒng)受噪音干涉。一般機(jī)器人的控制軟件都是以手續(xù)型語言編程，或者指向性語言也是指編程的手法。在微機(jī)等終端上編程后，經(jīng)過匯編和銜接后把二進(jìn)制碼傳送到機(jī)器人上，實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制或自行控制。編程的語言一般都是高級或低級語言，一般人難于理解，編程要求高素質(zhì)專業(yè)人員。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，提供了可組裝模塊式分散控制機(jī)器人，它能夠通過模塊化分解機(jī)器人的各個功能，提供靈活的組合方式；所提供的技術(shù)方案如下：可組裝模塊式分散控制機(jī)器人，其特征在于，機(jī)器人由多個不同功能的模塊組裝而成，模塊為三維立體結(jié)構(gòu)，且模塊上各面上均設(shè)置有供模塊之間相互可拆卸組裝的電連接件，每個模塊內(nèi)均設(shè)置有中央處理器，且每個模塊根據(jù)任務(wù)的不同使得其內(nèi)部設(shè)置有不同的功能組件，功能組件設(shè)置在模塊內(nèi)任意一個面上且其余的面上設(shè)置有多個電源或網(wǎng)絡(luò)信號電極，模塊內(nèi)的電極通過電連接件而與相鄰的模塊之間電連接。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，電連接件為電極紐扣或者具有磁力的電極扣環(huán)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，模塊為立方六面體，且模塊內(nèi)每個面上的電極數(shù)量至少為四個。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，功能組件包括驅(qū)動組件、傳感器組件、控制接口存儲組件、電源組件、接口組件及其他參與機(jī)器人工作的功能組件。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，模塊之間的通信是通過電極的連接和網(wǎng)絡(luò)變量結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的，網(wǎng)絡(luò)變量結(jié)合用來銜接不同模塊之間的輸出變量和輸入變量以達(dá)到通信的目的。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，模塊之間還可以通過無線或者光通信聯(lián)網(wǎng)。

一種可編程的組裝模塊式分散控制機(jī)器人，包括機(jī)器人控制終端上的可編程應(yīng)用程序，其特征在于，不同的模塊之間擁有不同的人機(jī)交互界面，通過編程使得在人機(jī)交互界面上對模塊進(jìn)行控制與監(jiān)控。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，編程數(shù)據(jù)通過控制接口存儲組件實(shí)現(xiàn)存儲，模塊根據(jù)編程數(shù)據(jù)自動實(shí)現(xiàn)預(yù)定的操作。

有益效果：微機(jī)或手機(jī)等終端上的實(shí)現(xiàn)可視性圖塊式編程。對應(yīng)組裝式模塊都具有各個控制窗口，通過窗口上邊的圖片指令界面（gui），可以控制各個模塊和監(jiān)控傳感器等狀態(tài)。編程也就是用對應(yīng)這些gui指令或傳感器等狀態(tài)的圖塊，放到畫面上通過連接各圖塊，實(shí)現(xiàn)控制或監(jiān)控手續(xù)。同時這些圖塊程序，可以在畫面上立即執(zhí)行行以便便模擬程序執(zhí)行行結(jié)果。程序完成后，直接傳送到機(jī)器人上，以后不不經(jīng)過微機(jī)或手機(jī)等終端就可以實(shí)現(xiàn)自律律控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的模塊內(nèi)電極位置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的模塊分解示意圖。

圖4為本發(fā)明的模塊組裝狀態(tài)示意圖。

圖5為本發(fā)明的模塊之間電極連接示意圖。

圖6本發(fā)明的模塊內(nèi)部電子線路結(jié)構(gòu)。

圖7為本發(fā)明的模塊之間線路連接示意圖。

圖8為本發(fā)明的模塊之間網(wǎng)絡(luò)及通信狀態(tài)示意圖。

圖9為本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)變量量結(jié)合后實(shí)現(xiàn)模塊間的通信狀態(tài)原理圖。

圖10為本發(fā)明的監(jiān)控界面原理示意圖。

圖11為本發(fā)明的監(jiān)控界面模塊命令控制原理圖。

圖12為本發(fā)明的組裝后的模塊通信狀態(tài)示意圖。

圖13為本發(fā)明的模塊編程流程示意圖。

圖14為本發(fā)明的編程交互界面示意圖。

具體實(shí)施方式

如附圖所示的可組裝模塊式分散控制機(jī)器人，其特征在于，機(jī)器人由多個不同功能的模塊組裝而成，模塊為三維立體結(jié)構(gòu)，且模塊上各面上均設(shè)置有供模塊之間相互可拆卸組裝的電連接件，每個模塊內(nèi)均設(shè)置有中央處理器，且每個模塊根據(jù)任務(wù)的不同使得其內(nèi)部設(shè)置有不同的功能組件，功能組件設(shè)置在模塊內(nèi)任意一個面上且其余的面上設(shè)置有多個電源或網(wǎng)絡(luò)信號電極，模塊內(nèi)的電極通過電連接件而與相鄰的模塊之間電連接。

現(xiàn)有的機(jī)器人之使用串聯(lián)接口rs-232c與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)的，機(jī)器人內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)控制時使用（lonlocaloperatingnetwork）規(guī)范。本發(fā)明的機(jī)器人使用can（controllerareanetwork）規(guī)范，這個通訊規(guī)范多采用與汽車控制或工業(yè)控制中，在通訊的穩(wěn)固性和速度上更好。

本實(shí)施例將機(jī)器人的各功能部分和動作部分分解成多個模塊，由不同的模塊負(fù)責(zé)不同的功能與動作，在使用時將多個不同功能的模塊組裝在一起作為一個完整的機(jī)器人使用，并且可根據(jù)具體使用情況而自由的配置模塊。

模塊是具有多個面的三維立體結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，模塊之間通過電連接件實(shí)現(xiàn)相互之間的可拆卸連接，電連接件可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任何的電氣連接裝置，例如接線端子、pcb連接器、電線和接觸件等都可以作為模塊之間電連接的電連接件，因?yàn)槟K化組裝的原因，其必然是可拆卸，同時其也是提供了電氣化連接的方式。因?yàn)樵跈C(jī)器人中的模塊是具有獨(dú)立功能或者動作的組成部分，故而每個模塊中均設(shè)置有中央處理器，所不同之處是根據(jù)模塊具體承擔(dān)的功能和動作的不同，模塊內(nèi)部的功能組件不同，功能組件設(shè)置在模塊內(nèi)部的任意一個面上，模塊其余的面上設(shè)置有多個電源和網(wǎng)絡(luò)信號電極，相鄰的模塊之間的電極通過電連接件電連接。值得說明的是，為了實(shí)現(xiàn)模塊之間的自由組合，模塊的所有面上均設(shè)置有電連接件。

優(yōu)選的，電連接件為電極紐扣或者具有磁力的電極扣環(huán)。本實(shí)施例中提供了電連接件的優(yōu)選方案，即采用金屬材質(zhì)的電極紐扣實(shí)現(xiàn)模塊之間的可拆卸連接，還可以通過具有磁力的電極扣環(huán)連接，該磁力可以是電磁力。

優(yōu)選的，模塊為立方六面體，且模塊內(nèi)每個面上的電極數(shù)量至少為四個。模塊的形狀優(yōu)選為具有六個面的立方體，立方體內(nèi)至少有一個面安裝有功能組件，其余五個面上均設(shè)置有至少四個電極，該電極應(yīng)用于電源和網(wǎng)絡(luò)信號，若無特殊情況，在每個面上的電源和網(wǎng)絡(luò)信號各有兩個電極。

優(yōu)選的，功能組件包括驅(qū)動組件、傳感器組件、控制接口存儲組件、電源組件、接口組件及其他參與機(jī)器人工作的功能組件。本實(shí)施例列舉了部分功能組件的具體形式，包括但不限于本實(shí)施例的內(nèi)容。其中值得說明的是，雖然根據(jù)不同的功能使得模塊內(nèi)部具有不同的功能組件，但不排除存在一定的特殊情況，即一個模塊內(nèi)裝載了多個功能組件，而不是一個模塊內(nèi)一定只能裝載一種功能組件。

優(yōu)選的，模塊之間的通信是通過電極的連接和網(wǎng)絡(luò)變量結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的，網(wǎng)絡(luò)變量結(jié)合用來銜接不同模塊之間的輸出變量和輸入變量以達(dá)到通信的目的。本實(shí)施例提供的通信手段是采用網(wǎng)絡(luò)變量結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)的，具體技術(shù)方案可參考日本專利文獻(xiàn)，專利公開號為jp1998108985a，專利名稱為單體設(shè)備編程系統(tǒng)，該專利文獻(xiàn)中詳細(xì)介紹了模塊之間的通信，經(jīng)過模塊聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)變量結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。如圖9所示為例，在本實(shí)施例中，多個模塊輸出了變量n和m，這兩個變量在網(wǎng)絡(luò)變量結(jié)合的銜接下輸入到所需的模塊，根據(jù)輸入的變量n和m使得模塊繼續(xù)輸出p和q，p和q再次通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)合變量輸入到多個模塊中，完成一次數(shù)據(jù)交換。

優(yōu)選的，模塊之間還可以通過無線或者光通信聯(lián)網(wǎng)。為了增加模塊部署的靈活性，模塊之間可以通過無線或者光通信連接，只需在模塊內(nèi)加裝無線通信組件或者光通信組件。由于本發(fā)明的模塊之間結(jié)構(gòu)較為緊湊，無線通信可采用近距離通信組件，以降低功耗和成本，例如藍(lán)牙等。

一種可編程的組裝模塊式分散控制機(jī)器人，包括機(jī)器人控制終端上的可編程應(yīng)用程序，其特征在于，不同的模塊之間擁有不同的人機(jī)交互界面，通過編程使得在人機(jī)交互界面上對模塊進(jìn)行控制與監(jiān)控。在組裝模塊式分散控制機(jī)器人這一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，利用該技術(shù)方案進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)可編程的功能，該可編程的技術(shù)方案是在日本專利文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上完成的，該文獻(xiàn)的專利公開號為jp1999237909a。上述日本專利文獻(xiàn)提供了可編程的應(yīng)用程序，通過這個程序可以控制機(jī)器人以及給機(jī)器人編程，還可以監(jiān)控機(jī)器人的動作情況和單體模塊的傳感器信號。在本實(shí)施例中，如圖10所示，每一個模塊都對應(yīng)著一個應(yīng)用程序的交互界面，界面上有可視的控制驅(qū)動組件或監(jiān)視傳感器組件的命令界面。如圖11所示，模塊監(jiān)控界面上的每一命令對應(yīng)模塊的每個功能，包括驅(qū)動器組件的控制功能和傳感器組件的監(jiān)視功能。接口機(jī)器人和微機(jī)等終端連接后，在聯(lián)網(wǎng)畫面上執(zhí)行聯(lián)網(wǎng)命令就可以自動探索模塊的構(gòu)成，或者從模塊圖塊放到畫面上手動構(gòu)成機(jī)器人的模塊編程命令，同時實(shí)現(xiàn)模塊之間的聯(lián)網(wǎng)（如圖12所示）。用鼠標(biāo)器雙擊聯(lián)網(wǎng)后的模塊圖塊就可以打開模塊單體的監(jiān)控界面（如圖10所示）。

優(yōu)選的，編程數(shù)據(jù)通過控制接口存儲組件實(shí)現(xiàn)存儲，模塊根據(jù)編程數(shù)據(jù)自動實(shí)現(xiàn)預(yù)定的操作。將在終端上編輯完畢的命令存入接口存儲組件，在斷開終端與模塊的連接后，模塊可根據(jù)預(yù)定的指令執(zhí)行預(yù)設(shè)的動作。