的緩坡，沙地，小凹凸不平的地面都可以穩(wěn)定前行，具有一定的全地形適應(yīng)能力。
[0027]由于模塊的U型外架與U型內(nèi)架的相對連續(xù)旋轉(zhuǎn)及多種連接方式，使得多個模塊的組合種類更多，用于多種不同的場合和完成各種復(fù)雜的任務(wù)。
[0028]由于模塊的第三被動連接機構(gòu)的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，大大提高了模塊的擴展應(yīng)用范圍，比如可以作為360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)的攝像頭云臺。
【附圖說明】
[0029]圖1是具有獨立運動的自重構(gòu)機器人單元模塊的軸測圖；
[0030]圖2是在圖1基礎(chǔ)上內(nèi)架繞U型外架旋轉(zhuǎn)90°的示意圖；
[0031]圖3是U型外架示意圖；
[0032]圖4是U型內(nèi)架示意圖；
[0033]圖5是內(nèi)被動側(cè)板示意圖；
[0034]圖6是內(nèi)主動側(cè)板示意圖；
[0035]圖7是旋轉(zhuǎn)底座基板示意圖；
[0036]圖8是主動連接機構(gòu)中長連接軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖9是主動連接機構(gòu)中短連接軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖10是主動連接機構(gòu)中連接小直齒輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖11是主動連接機構(gòu)中小錐齒輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖12是主動連接機構(gòu)中大錐齒輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖13是主動連接機構(gòu)中連接大直齒輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖14是主動連接機構(gòu)中鉤爪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖15是主動連接機構(gòu)的第三連接板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖16是驅(qū)動機構(gòu)中驅(qū)動小齒輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖17是驅(qū)動機構(gòu)中驅(qū)動大齒輪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖18是連接板結(jié)構(gòu)示意圖；為簡化加工零件數(shù)量，第一至第三連接板的結(jié)構(gòu)及形狀完全相同；
[0047]圖19是主動連接機構(gòu)示意圖；
[0048]圖20是驅(qū)動機構(gòu)示意圖；
[0049]圖21是旋轉(zhuǎn)底座組件中的電機安裝架示意圖；
[0050]圖22、圖23是三個自重構(gòu)單元模塊組合成的攝像機器人工作過程示意圖；
[0051]圖24是內(nèi)架立方體示意圖。
[0052]圖中，I是U型外架，包含三部分，分別是:1-1外主動側(cè)板、1-2外被動側(cè)板、1-3中間板；2是U型內(nèi)架，包含兩部分，分別是:2-1—個內(nèi)I型板、一個內(nèi)L型板(由2-2內(nèi)L型板側(cè)板和2-3內(nèi)L型板中間板構(gòu)成)；3是連接板，包含三個，分別是:3-1第一連接板，安裝在內(nèi)被動側(cè)板的方孔內(nèi)，與U型外架的外被動側(cè)板對應(yīng)；3-2是第二連接板，安裝在旋轉(zhuǎn)底座基板的方孔內(nèi)；3-3是第三連接板，安裝在U型內(nèi)架的內(nèi)I型板的方孔內(nèi)；4是內(nèi)被動側(cè)板，有凸臺的一面與U型外架的外被動側(cè)板連接配合，另一面與U型內(nèi)架連接；5是旋轉(zhuǎn)底座基板，安裝在U型內(nèi)架立方體無蓋的一側(cè)；6是鉤爪；7是主動連接機構(gòu)，與U型內(nèi)架的內(nèi)I型側(cè)板對應(yīng)；8是第一被動連接機構(gòu)，與U型內(nèi)架的內(nèi)L型板的中間板對應(yīng)；9是第二被動連接機構(gòu)，與U型內(nèi)架的旋轉(zhuǎn)底座基板對應(yīng)；10是第三被動連接機構(gòu)，與U型內(nèi)架的內(nèi)L型板的側(cè)板對應(yīng)；11是第四被動連接機構(gòu)，與U型外架的中間板對應(yīng)；12是第五被動連接機構(gòu)，與裸露在U型外架的外被動側(cè)板上的圓孔外的內(nèi)被動側(cè)板上的第一連接板的外表面對應(yīng)；13是直流電機；14是主軸翻轉(zhuǎn)步進減速電機；15是底座旋轉(zhuǎn)步進減速電機；16是短連接軸；17是小錐齒輪，18是大錐齒輪；19和21是電機固定架；20是連接小直齒輪，25是連接大直齒輪；22是驅(qū)動大齒輪，23是驅(qū)動小齒輪；24是鉤爪固定軸架。
【具體實施方式】
[0053]如圖1、圖2所示，所述的單元模塊主要包括:一個U型外架1，一個U型內(nèi)架2，一個主動連接機構(gòu)，五個被動連接機構(gòu)，一個驅(qū)動機構(gòu)；一個主軸翻轉(zhuǎn)步進減速電機14，及內(nèi)架與外架連接組件和旋轉(zhuǎn)底座組件；其中，U型外架I包括:外主動側(cè)板1-1、外被動側(cè)板1-2、中間板1-3，兩塊側(cè)板分別連接在中間板的兩側(cè)，形成U型外架(參見圖3) ;U型內(nèi)架2包括:一個內(nèi)L型板(2-2內(nèi)L型板側(cè)板、2-3內(nèi)L型板中間板)和一個內(nèi)I型板2_1，將內(nèi)L型板與內(nèi)I型板連接形成U型內(nèi)架(參見圖4)。
[0054]內(nèi)架與外架連接組件包括:內(nèi)主動側(cè)板(參見圖6，圖中方形凸臺用于固定電機安裝架)、內(nèi)被動側(cè)板4，兩塊側(cè)板分別安裝在U型內(nèi)架兩側(cè)，形成一個無蓋的內(nèi)架立方體(參見圖24)，所述內(nèi)架立方體開口處呈圓形；所述的內(nèi)被動側(cè)板外側(cè)板上設(shè)有圓形凸臺(參見圖5，圖中間隔的兩個凸臺的外周形成一個圓)，圓形凸臺中間開有一個用于安裝第一連接板的方孔，所述圓形凸臺與U型外架的外被動側(cè)板上的圓孔配合；所述的內(nèi)主動側(cè)板的外側(cè)開有齒輪安裝槽(參見圖20)，齒輪安裝槽內(nèi)安裝驅(qū)動齒輪副，驅(qū)動齒輪副中的驅(qū)動小齒輪23(參見圖16)安裝在內(nèi)主動側(cè)板的內(nèi)側(cè)板上固定的主軸翻轉(zhuǎn)步進減速電機14的電機軸上，驅(qū)動齒輪副中的驅(qū)動大齒輪22(參見圖17)與U型外架的外主動側(cè)板內(nèi)側(cè)板固定連接，構(gòu)成驅(qū)動機構(gòu)，這樣使U型內(nèi)架裝配到U型外架上，且U型內(nèi)架與U型外架配合能夠進行360°旋轉(zhuǎn)，提供U型內(nèi)架相對U型外架的轉(zhuǎn)動自由度。
[0055]旋轉(zhuǎn)底座組件包括一個旋轉(zhuǎn)底座基板(參見圖7)、一個第二連接板、一個電機安裝架(參見圖21);所述旋轉(zhuǎn)底座基板的內(nèi)側(cè)板上設(shè)有圓形凸臺，圓形凸臺與所述內(nèi)架立方體的圓形開口配合，所述圓形凸臺中間開有用于安裝第二連接板(參見圖15)的方孔，所述第二連接板嵌裝在旋轉(zhuǎn)底座基板上的方孔內(nèi)；所述底座旋轉(zhuǎn)步進減速電機15通過電機安裝架安裝在內(nèi)主動側(cè)板的內(nèi)側(cè)板上(參見圖20)，所述底座旋轉(zhuǎn)步進減速電機軸與所述第二連接板上的中央孔固定配合，通過第二連接板帶動旋轉(zhuǎn)底座基板在U型內(nèi)架構(gòu)成的內(nèi)架立方體上進行轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)單元模塊的旋轉(zhuǎn)運動；所述旋轉(zhuǎn)底座基板上設(shè)置有一個被動連接機構(gòu)，可與主動連接機構(gòu)連接。
[0056]單元模塊的機身整體為類長方體結(jié)構(gòu)，U型內(nèi)架2與U型外架I通過主軸翻轉(zhuǎn)步進減速電機14和內(nèi)架與外架連接組件連接在一起；旋轉(zhuǎn)底座組件通過旋轉(zhuǎn)底座基板5安裝在U型內(nèi)架立方體無蓋的一側(cè)，底座旋轉(zhuǎn)步進減速電機15通過電機安裝架安裝在U型內(nèi)架的內(nèi)主動側(cè)板上，用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)底座組件轉(zhuǎn)動；主動連接機構(gòu)安裝在U型內(nèi)架的內(nèi)I型板上；五個被動連接機構(gòu)，即第一被動連接機構(gòu)8，與U型內(nèi)架的內(nèi)L型板中間板2-3對應(yīng)，第二被動連接機構(gòu)9，與U型內(nèi)架的旋轉(zhuǎn)底座基板對應(yīng)，第三被動連接機構(gòu)10，與U型內(nèi)架的內(nèi)L型板的側(cè)板2-2對應(yīng)，第四被動連接機構(gòu)11，與U型外架的中間板1-3對應(yīng)，第五被動連接機構(gòu)12，與裸露在U型外架的外被動側(cè)板上的圓孔外的內(nèi)被動側(cè)板上的第一連接板的外表面對應(yīng)，被動連接機構(gòu)分別安裝在對應(yīng)面的方孔內(nèi)。該機器人單元模塊在主軸翻轉(zhuǎn)步進減速電機14連續(xù)轉(zhuǎn)動下，依靠與地面的摩擦，帶動單元模塊前后運動，旋轉(zhuǎn)底座基板在底座旋轉(zhuǎn)步進減速電機15連續(xù)轉(zhuǎn)動下，依靠與地面的摩擦，帶動單元模塊轉(zhuǎn)向運動。
[0057]本單元模塊可以在主軸翻轉(zhuǎn)步進減速電機14帶動下實現(xiàn)U型外架I與U型內(nèi)架2之間相對旋轉(zhuǎn)360°，如圖2所示，為在圖1基礎(chǔ)上主軸翻轉(zhuǎn)步進減速電機14帶動U型內(nèi)架2繞U型外架I順時針旋轉(zhuǎn)90°所得。
[0058]主動連接機構(gòu)通過第三連接板(參見圖15)安裝在U型內(nèi)架的內(nèi)I型板方孔上，鉤爪所在的那一面朝外。如圖19所示，所述的主動連接機構(gòu)包括:四個鉤爪6(參見圖14)、齒輪傳動機構(gòu)和直流電機13及其電機固定架19和21 ;其中將齒輪傳動機構(gòu)安裝到第三連接板的凹槽內(nèi)，通過兩個電機固定架19和21將直流電機13固定在電機固定架19和21中央，電機固定架19固定在第三連接板的幾何中心，電機固定架21固定在第三連接板上靠近連接小直齒輪的拐角。鉤爪6通過第三連接板上設(shè)計的鉤爪固定軸架來固定并限制鉤爪6的轉(zhuǎn)動跑偏的方向問題，使鉤爪6實現(xiàn)準確對接的作用。這里規(guī)定鉤爪向內(nèi)旋轉(zhuǎn)為正，向外伸出為負。直流電機13的輸出軸帶動齒輪傳動機構(gòu)驅(qū)動四個鉤爪轉(zhuǎn)動向外伸出模塊的表面進行連接動作。在鉤爪6的分布設(shè)置上，有三個鉤爪的旋轉(zhuǎn)方向是同一方向，最后一個鉤爪相對其他三個是反向安裝及旋轉(zhuǎn)，這樣的鉤爪結(jié)構(gòu)設(shè)計在實現(xiàn)與其他單元模塊正常對接時，同時也完成了兩個連接板的位置姿態(tài)矯正的功能。此外主動連接機構(gòu)在不工作時，通過直流電機的正向旋轉(zhuǎn)使鉤爪零件轉(zhuǎn)動收回到第三連接板以內(nèi)的位置，此時鉤爪結(jié)構(gòu)不工