CN106272532A - 一种仿真智能机器人的颈椎关节总成 - Google Patents

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Abstract

本发明特别涉及到一种仿真智能机器人的颈椎关节总成。其特征在于整个颈椎关节总成包括颈椎转颈电机、转颈叉、点头电机、头颅壳、下颚及下颚电机组成，所述点头电机外壳与下颚电机外壳和颈椎杆为一体化结构，头颅壳定位在下颚电机外壳上，下颚定位在下颚电机两端输出轴上，点头电机及其以上的结构部分如头颅壳、下颚及下颚电机、颈椎杆等通过点头电机两端中心的输出轴定位在转颈叉上，转颈叉又定位在转颈电机的输出轴上，整个颈椎关节总成定位在脊椎关节总成的顶椎上。本发明具有结构紧凑简单，仿真度高，重量轻，一体化程度高的特点。

Description

一种仿真智能机器人的颈椎关节总成
技术领域
本发明涉及到机器人领域，特别涉及到一种仿真智能机器人的颈椎关节总成。
背景技术
在现有技术的机器人领域中，有关颈椎关节的结构很多。但大多数都采用舵机做颈椎关节，由于真人的颈椎有两个自由度且空间尺寸有限，要用舵机做成仿真人颈椎就比较困难，现有的舵机相互独立，要使两个舵机相互之间构成一个颈椎关节，舵机与舵机之间就必须通过中间过渡件相互连接。这就使得颈椎关节复杂体积大无法与真人关节大小相对应，且重量重。即使国外有些机器人技术领先的国家，其机器人的颈椎关节也相对较大，结构也复杂。这就使得无法做到与真人颈椎关节的大小相对应，更谈不上仿真人颈椎关节了。另外，由于颈椎紧邻头颅和嘴巴的下颚，而现有仿真机器人技术中颈椎关节与头颅和嘴巴的下颚关节是分体设计制造，这就使得增加了一些过渡性装配原件，结构复杂了，也增加了装配的工作量。如何克服以现有技术存在的不足，使颈椎关节与头颅和嘴巴的下颚关节的三个自由度驱动电机的结构一体化设计，两个关节基体相互借用，减少中间过渡件省去不必要的安装工作量，简化结构，减轻重量，缩小体积，让颈椎关节与头颅和嘴巴的下颚关节一体化且与真人颈椎关节与头颅和嘴巴的下颚关节大小相对应，提供一种仿真智能机器人的颈椎关节总成，这就成了本发明的主要研究课题。
发明内容
本发明的目的就是要克服现有机器人颈椎关节体积相对较大，结构也复杂，仿真度低的不足，提供一种颈椎关节与头颅和嘴巴的下颚关节基体相互借用的，颈椎关节与头颅和嘴巴的下颚关节一体化设计的、体积小、仿真度高的一种仿真智能机器人的颈椎关节总成。
为实现以上的目的，本发明是通过以下技术方案来实现的。一种仿真智能机器人的颈椎关节总成，其特征在于整个颈椎关节总成包括颈椎转颈电机、转颈叉、点头电机、头颅壳、下颚及下颚电机组成，所述点头电机外壳与下颚电机外壳和颈椎杆为一体化结构，头颅壳定位在下颚电机外壳上，下颚定位在下颚电机两端输出轴上，点头电机及其以上的结构部分如头颅壳、下颚及下颚电机、颈椎杆等通过点头电机两端中心的输出轴定位在转颈叉上，转颈叉又定位在转颈电机的输出轴上，整个颈椎关节总成定位在脊椎关节总成（另案申请）的顶椎上。
进一步的，为了增大输出扭矩和为了便于控制以上所述的三种电机均为带内置编码器带大减速比减速器的永磁交流伺服电机，其中点头电机、下颚电机为两端中心输出轴，转颈电机为一端伸出轴。
进一步的，为了实现大减速比以上所述的减速器可以是多级行星齿轮减速器或是摆线齿轮减速器。
进一步的，为了减轻重量以上所述的头颅壳、下颚、颈椎杆、转颈叉及各电机壳均采用铝合金或镁铝合金或碳酸纤维材料。
进一步的，以上所述的头颅壳两侧耳朵位置开有孔以便于外界的声音传至颅内的麦克风，头颅壳内靠近下颚电机处的上方设有扬声器，头颅壳眼眶内设有仿真人眼球式摄像头。
从以上的技术方案中可知，本发明具有各自由度之间的基体相互借用如: 点头电机外壳与下颚电机外壳和颈椎杆为一体化结构，基体互为共用，减少了中间连接件，充分相互借用了彼此的基体压缩了空间，从而使得整体结构的大小上也与真人大小一致，加上仿真的硅胶外形，其主要材质采用铝合金或镁铝合金或碳酸纤维材料等。从而使得本发明具有结构紧凑简，仿真度高，重量轻，细腻逼真特点。
为了更好地说明本发明，下面结合具体的实施方式及其附图作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明一实施例的主视图。
图2是图1的A向视图。
图3是图1的A-A剖视图。
图中：1-转颈电机；2-转颈叉；3-点头电机；4-下颚电机输出轴；5-仿真人硅胶外形；6-头颅壳；7-传声孔；8-摄像头固定支架；9-仿真人眼球式摄像头；10-扬声器； 11-扬声器固定支架；12-下颚电机；13-下颚；14-颈椎杆；15-点头电机输出轴；16-转颈电机输出轴；17-顶椎。
具体实施方式
从具体实施例的各图中可以清楚可看出，本发明包括颈椎转颈电机1、转颈叉2、点头电机3、头颅壳6、下颚13及下颚电机12组成，其中点头电机3外壳与下颚电机12外壳和颈椎杆14为一体化结构，头颅壳6定位在下颚电机12的外壳上，下颚13定位在下颚电机两端伸出轴4上，点头电机3及其以上的结构部分如头颅壳6、下颚13及下颚电机12、颈椎杆14等通过点头电机输出轴15定位在转颈叉2上，转颈叉2又定位在转颈电机输出轴16上，整个颈椎关节总成定位在脊椎关节总成（另案申请）的顶椎17上。为了增大输出扭矩和为了便于控制以上所述的三种电机均为带内置编码器带大减速比减速器的永磁交流伺服电机，其中点头电机3、下颚电机为12两端中心输出轴15、4，转颈电机1为一端输出轴16。为了实现大减速比以上所述的减速器可以是多级行星齿轮减速器或是摆线齿轮减速器。为了减轻重量以上所述的头颅壳6、下颚13、颈椎杆14、转颈叉2及各电机壳均采用碳酸纤维材料。以上所述的头颅壳6两侧耳朵位置开有传声孔7以便于外界的声音传至颅内的麦克风，头颅壳6内靠近下颚电机12处的上方设有扬声器10，扬声器10通过扬声器固定支架11定位在头颅壳6内，头颅壳6眼眶内设有仿真人眼球式摄像头9，仿真人眼球式摄像头9通过摄像头固定支,8定位在头颅壳6内。
从以上具体的实施方式中可知，本发明具有结构紧凑简单，仿真度高，重量轻，一体化程度高的特点。
以上所列举的具体实施例仅仅是众多实施例的一种，无法一一列举。凡依本发明的保护范围所做的改进修改和修饰均属于本发明的保护范围，理应受到保护。

Claims (5)

1.一种仿真智能机器人的颈椎关节总成，其特征在于整个颈椎关节总成包括颈椎转颈电机、转颈叉、点头电机、头颅壳、下颚及下颚电机组成，所述点头电机外壳与下颚电机外壳和颈椎杆为一体化结构，头颅壳定位在下颚电机外壳上，下颚定位在下颚电机两端输出轴上，点头电机及其以上的结构部分：头颅壳、下颚及下颚电机、颈椎杆均通过点头电机两端中心的输出轴定位在转颈叉上，转颈叉又定位在转颈电机的输出轴上，整个颈椎关节总成定位在脊椎关节总成的顶椎上。
2.根据权利要求1所述的一种仿真智能机器人的颈椎关节总成，其特征在于所述的三种电机均为带内置编码器带大减速比减速器的永磁交流伺服电机，其中点头电机、下颚电机为两端中心输出轴，转颈电机为一端输出轴。
3.根据权利要求1所述的一种仿真智能机器人的颈椎关节总成，其特征在于所述的减速器可以是多级行星齿轮减速器或是摆线齿轮减速器。
4.根据权利要求1所述的一种仿真智能机器人的颈椎关节总成，其特征在于所述的头颅壳、下颚、颈椎杆、转颈叉及各电机壳均采用铝合金或镁铝合金或碳酸纤维材料。
5.根据权利要求1所述的一种仿真智能机器人的颈椎关节总成，其特征在于所述的头颅壳两侧耳朵位置开有孔，头颅壳内靠近下颚电机处的上方设有扬声器，头颅壳眼眶内设有仿真人眼球式摄像头。
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