目前国内外已有的空间细胞机器人系统所采用的间质细胞主要有电磁式、记忆合金式和机械式：电磁式间质细胞体积大、抗剪切能力差，发热大，且在磁性环境中难以重构和运动：记忆合金式虽然体积小，但耗能大，难以适应模块自带电源的条件；而机械式受环境影响较小，耗能较低，同时具有较好的连接刚度和较高的可靠性。而机械式又具有销轴式、钩爪式和尼龙搭扣式等形式，但这三种连接方式的系统互换性较差，且加工较为复杂，不利用细胞机器人的自重构。目前国内外已有的空间细胞机器人系统所采用的间质细胞主要有电磁式、记忆合金式和机械式：电磁式间质细胞体积大、抗剪切能力差，发热大，且在磁性环境中难以重构和运动：记忆合金式虽然体积小，但耗能大，难以适应模块自带电源的条件；而机械式受环境影响较小，耗能较低，同时具有较好的连接刚度和较高的可靠性。而机械式又具有销轴式、钩爪式和尼龙搭扣式等形式，但这三种连接方式的系统互换性较差，且加工较为复杂，不利用细胞机器人的自重构。1.本细胞采用正六面体的构型方案，与其他功能细胞不仅可以形成串联式移动组织，又可以形成并联式移动机构，增加了运动的灵活性和复杂性。 2.本细胞所采用的连接面，具有相同的结构和尺寸，既是主动连接面又是被动连接面，非常适合于模块化的加工制造，降低了生产成本。 3.本细胞创新设计了一种单自由度的四方卡槽式结构，能够保证连接面之间的可靠连接和灵活释放，充分发挥了空间细胞机器人的互换性和适应性。基本技术方案是：空间细胞机器人的间质细胞由伺服电机，L型板，支撑板，传动轴，凸轮，不完全锥齿轮，十字导轨，滑块，导轨支杆，弹簧，沟槽锥齿轮，侧盖板，上盖板，下盖板，紧定螺钉，连接面，凸台组成。伺服电机借助L型板与支撑板相连，作为间质细胞的源动力装置。传动轴与伺服电机相连，凸轮和不完全锥齿轮同轴安装，通过改变伺服电机的通电相序，为细胞之间的连接断开提供动力。凸轮与十字导轨表面相接触，通过凸轮转动，驱动十字导轨向前移动。滑块与导轨支杆相连构成导轨组件，导轨支杆安装在十字导轨滑槽中，十字导轨可带动导轨组件做直线运动。弹簧安装在支撑板与十字导轨之间，在导轨组件运动中起限位阻尼的作用。沟槽锥齿轮安装在支撑板上，借助沟槽锥齿轮上的正弦形沟槽，导轨支杆始终与正弦形沟槽相切，通过沟槽锥齿轮的转动，可带动导轨组件径向移动。支撑板、侧盖板、上盖板和下盖板通过紧定螺钉，共同构成间质细胞的六面体构型。连接面通过凸台与各盖板相连，共同构成间质细胞的连接面机构。本发明涉及一种用于空间细胞机器人的间质细胞，与其他功能细胞可以形成串联式移动组织，又可以形成并联式移动机构，增加了运动的灵活性和复杂性。

哈尔滨理工大学

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