CN106625602B - 机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机器人，包括机器人头部和用于支承所述机器人头部的支撑座，其中，机器人头部包括固定架、具有一固定轴的连接组件以及一以所述固定轴为中心可相对所述固定架旋转地连接所述固定架的外壳，所述固定架设置在所述外壳内；支撑座具有一安装柱，所述固定架包括用于与所述安装柱固定连接的锁定支架，所述外壳上开设供所述安装柱穿过的开口；所述外壳内设置有用于遮挡所述开口的遮挡件。与现有技术对比，本发明提供的机器人，采用遮挡件在外壳转动时遮挡开口，这样，能够防止外部的灰尘、水进入机器人头部内，避免对机器人头部内的电气元件受到破坏，使上述机器人具有较长的使用寿命。

Description

机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人。

背景技术

目前，具有一般编程能力和操作功能的机器人，称之为智能机器人，其具有较广的应用范围。传统的智能机器人，主要包括头部和用于支撑头部的支撑件，头部的外壳上一般会开设孔，以供支撑件的一端置入，使头部可转动地连接在该支撑件上，然而，在头部转动时，由于外壳的开口处呈敞开状，故，外部的灰尘可由开口处进入头部外壳内，容易使内部的电气元件受到破坏，影响使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种机器人，旨在解决现有技术中，存在头部外壳开口呈敞开状，内部的电气元件受到破坏，影响使用寿命的缺陷。

本发明提供的一种机器人，包括机器人头部和用于支承所述机器人头部的支撑座，其中，机器人头部包括固定架、具有一固定轴的连接组件以及一以所述固定轴为中心可相对所述固定架旋转地连接所述固定架的外壳，所述固定架设置在所述外壳内；支撑座具有一安装柱，所述固定架包括用于与所述安装柱固定连接的锁定支架，所述外壳上开设供所述安装柱穿过的开口；所述外壳内设置有用于遮挡所述开口的遮挡件。

进一步地，所述外壳包括相互连接的前壳和后盖，后盖包括具有滑槽的凹部，所述开口位于滑槽的底面上；所述遮挡件包括用于嵌合在所述滑槽内的圆弧状的挡板，所述挡板具有凸设在所述挡板中部的一侧并用于与所述安装柱连接的结合部。

进一步地，所述挡板套设在所述安装柱上并由所述安装柱支承，所述结合部具有供所述安装柱穿过的安装孔，所述安装柱与所述锁定支架之间设置有使二者固定连接的固定结构。

进一步地，所述锁定支架包括一固定板，所述安装柱包括用于与所述固定板抵接的端盖板，所述固定结构包括开设在所述端盖板上的第一固定孔和开设在固定板上的与所述第一固定孔对应的第二固定孔。

进一步地，所述结合部的两侧设置有连接片，所述固定板的两侧开设有供所述连接片滑入的支撑槽。

进一步地，所述结合部与所述安装柱之间设置有定位结构；所述定位结构包括开设在所述结合部上的定位槽和凸设在所述安装柱外周面上并可滑入或滑出所述定位槽的凸起部。

进一步地，所述结合部上设置有用于限制所述结合部相对所述安装柱移动的限位卡扣。

进一步地，安装柱为中空结构，所述端盖板上开设有出线孔。

进一步地，所述挡板上形成有加强筋。

进一步地，所述支撑座还包括支撑壁部，所述安装柱连接在所述支撑壁部上，所述支撑壁部上开设有走线槽。

与现有技术对比，本发明提供的机器人，采用遮挡件在外壳转动时遮挡开口，这样，能够防止外部的灰尘、水进入机器人头部内，避免对机器人头部内的电气元件受到破坏，使上述机器人具有较长的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的机器人头部的立体示意图；

图2是本发明实施例提供的机器人头部的分解示意图；

图3是本发明实施例提供的固定架的立体示意图；

图4是本发明实施例提供的固定架、连接组件及传动机构的分解示意图；

图5为图4中A部的放大图；

图6是本发明实施例提供的机器人头部的侧视示意图；

图7为图6中I-I面的剖视示意图；

图8为图7中B部的放大图；

图9是本发明实施例提供的机器人头部与支撑座连接时的立体示意图；

图10是本发明实施例提供的机器人头部与支撑座的分解示意图；

图11为图10中C部的放大图；

图12是本发明实施例提供的后盖的立体示意图；

图13是本发明实施例提供的支撑座的后视示意图。

主要元件符号说明

100：机器人头部

1：外壳 1a：内部空间

11：前壳 12：后盖

13：过线通孔 14：锁合孔

15：开口 121：凹部

122：滑槽

2：固定架 21：上层板

22：下层板 23：锁定支架

231：固定板 232：第二固定孔

233：支撑槽 234：连接耳

24：侧板 25：支撑板

3：连接组件

3a：第一连接组件 3b：第二连接组件

31：固定轴 311：轴体部

312：底盘部 313：装配孔

314：定位缺口 315：套筒部分

316：支撑部分 317：第一支撑面

318：第二支撑面 319：定位柱

32：轴承

33：法兰盘 331：法兰部

332：装配部 333：连接部

334：锁付孔 335：延伸部

336：突起部

4：旋转驱动装置 41：动力源

42：传动机构 421：从动轮

422：驱动轮 423：限位凸缘

424：传动带 425：防脱凸缘

426：止移凸缘 421a：第一齿部

422a：第二齿部 424a：第三齿部

5：遮挡件

51：挡板 511：加强筋

52：结合部 521：连接片

522：导向槽 523：定位槽

524：限位卡扣

53：安装孔

200：支撑座 201：安装柱

2011：端盖板 2012：第一固定孔

2013：凸起部 2014：出线孔

202：支撑壁部 2021：走线槽

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。

为叙述方便，下文中所称的“前”“后”“左”“右”“上”“下”与附图本身的前、后、左、右、上、下方向一致，但并不对本发明的结构起限定作用。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

如图1至12所示，为本发明提供的一较佳实施例。

本实施例提供的机器人，包括机器人头部100和用于支承机器人头部100的支撑座200，其中，机器人头部100包括固定架2、具有一固定轴31的连接组件3以及一以固定轴31为中心可相对固定架2旋转地连接固定架2的外壳1，固定架2设置在外壳1内；支撑座200具有一安装柱201，固定架2包括用于与安装柱201固定连接的锁定支架23，外壳1上开设供安装柱201穿过的开口15；外壳内设置有用于遮挡开口15的遮挡件5。

上述的机器人，采用遮挡件在外壳转动时遮挡开口，这样，能够防止外部的灰尘、水进入机器人头部内，避免对机器人头部内的电气元件受到破坏，使上述机器人具有较长的使用寿命。

首先结合附图对本实施例提供的机器人头部100结构作详细说明。

参见图1和2，本实施例提供的机器人头部100，包括具有一内部空间1a的外壳1以及内置在该内部空间1a中的固定架2、连接组件3和旋转驱动装置4。

参见图1和2，外壳1大致呈球形，上述部件内置在外壳1内并由外壳1保护，在本实施例中，外壳1整体可相对固定架2转动，外壳1的内壁可安装固定有转接板、电源板等，该外壳1包括相互连接的前壳11和后盖12，二者围合形成内部空间1a，前壳11的前侧具有一平面，该平面上可安装有显示屏、摄像头。前壳11和后盖12均包括用于与法兰盘33连接的侧部，前壳11的侧部上设置有过线通孔13。

参见图2至4，固定架2，作为外壳1的转动支撑结构，固定架2与位于外壳1外部的一支撑座固定连接，在本实施例中，固定架2为但不局限于双层式结构的方形框架，该固定架2包括一上层板21、位于上层板21下方的一下层板22、锁定支架23以及位于层板两侧的侧板24，上、下层板21、22上均可设置有支撑板25，用以放置电气元件，锁定支架23连接在上、下层板21、22的后侧之间，以用于与支撑座固定。

参见图2至4，连接组件3用以连接固定架2与外壳1，连接组件3包括固定轴31、轴承32和法兰盘33，固定轴31固定连接于固定架2的侧板24上，轴承32可为滚动轴承，轴承32安装在该固定轴31上，法兰盘33套设在轴承32上，法兰盘33与外壳1固定连接，外壳1借由法兰盘33在固定轴31上的旋转以相对固定架2转动。在本实施例中，连接组件3的数量为但不局限于两组，两组连接组件3以固定架2的垂直于上、下层板21、22的中线为轴，呈左右对称的方式设置于该固定架2的两侧，左右两侧的轴承32同轴设置。这样，固定架2的左右两侧均作为与外壳1枢接的枢接处，外壳1相对固定架2转动更加平稳，转动结构更牢固。

为了便于叙述，两连接组件分别为第一连接组件3a以及第二连接组件3b，第一连接组件3a和第二连接组件3b左右对称地设置于该固定架2的两侧，第一连接组件3a和第二连接组件3b同轴设置。第一连接组件3a和第二连接组件3b的结构可以相同或相似。下面以第一连接组件3a为例简要说明。第一连接组件3a和第二连接组件3b的结构。

参见图4至8，第一连接组件3a的固定轴31包括水平延伸且呈圆筒状的轴体部311和连接在轴体部311一侧的底盘部312，在本实施例中，底盘部312上沿其周向间隔地开设有多个装配孔313，侧板24上开设有与装配孔313对应的螺孔，通过螺钉顺序穿过装配孔313、螺孔以将固定轴31固定在固定架2的外侧，底盘部312具有一定位缺口314，底盘部312上凸设有定位柱，以便固定轴31与固定架2的快速连接。具体地，轴体部311包括凸设在底盘部312背离固定架2的一侧表面的套筒部分315和从套筒部分315的外端面沿套筒部分315的轴线向外延伸的环形的支撑部分316，套筒部分315的外端面具有环绕在支撑部分316的外侧的第一支撑面317，支撑部分316的外周面具有第二支撑面318，轴承32可通过紧配合方式套设在支撑部分316上，且第二支撑面318与轴承32的内周面抵接，同时第一支撑面317与轴承32靠近固定架2的一侧端面抵接，以限制轴承32向底盘部312方向移动。

参见图4至8，第一连接组件3a的法兰盘33包括用于与外壳1固定连接的法兰部331、装配部332以及连接在法兰部331与装配部332之间的连接部333。在本实施例中，法兰部331大致呈圆环形，连接部333自法兰部331的内缘沿法兰部331的轴向延伸，装配部332自连接部333的远离法兰部331的一端内缘沿连接部333的径向延伸，法兰部331上沿其周向间隔设置有多个锁付孔334，前壳11的侧部和后盖12的侧部上均开设由于锁付孔334对应的锁合孔14，通过螺钉穿过前壳11的锁合孔14和对应的锁付孔334以及穿过后盖12锁合孔14和对应的锁付孔334后，以将前壳11和后盖12固定法兰盘33的外侧，并使前壳11、后盖12连接固定。

参见图4至8，旋转驱动装置4，用于使第一连接组件3a的法兰盘33旋转以带动外壳1相对固定架2转动。在本实施例中，旋转驱动装置4的数量为但不局限于一个，旋转驱动装置4包括动力源41和连接在动力源41与法兰盘33之间的传动机构42。动力源41可为但不局限于舵机，上述传动机构42包括与法兰盘33固定连接的从动轮421和用于驱动从动轮421转动的驱动轮422，驱动轮422连接于动力源41的输出轴上，并与该输出轴同轴设置，进而驱动轮422在动力源41工作时由输出轴带动旋转。通过旋转驱动装置4使外壳1相对固定架2转动，以使机器人头部100前后摆动，实现头部的前倾和后仰动作。

当然，动力源41的输出轴上还可以安装有舵盘，驱动轮422可安装在舵盘上，动力源41驱动舵盘使驱动轮422转动。

具体地，参见图4至8，从动轮421的一侧端面通过螺钉与第一连接组件3a中法兰盘33的装配部332相锁付固定，从动轮421可旋转地套设在轴承32上，从动轮421的内壁(即内周面)上向内凸设形成有用于限制轴承32移动的限位凸缘423。值得一提的是，从动轮421套设在固定轴31的轴体部311上后，从动轮421的内壁与第一连接组件3a中轴承32的外周面抵接，限位凸缘423的外端面(靠近固定架2的一侧端面)与轴承32远离固定架2的一侧端面抵接，从动轮421与轴体部311之间共同界定出一个容置轴承32的限位空间，第一支撑面317、第二支撑面318、限位凸缘423的外端面均位于该限位空间中，进而将轴承32的位置锁定，在外壳1转动时轴承32不会移动，并且外壳1与固定架2也不会相对移动，从而具有较好的转动平稳性。

需要指出的是，由于本实施例中仅采用一个旋转驱动装置4，旋转驱动装置4与第一连接组件3a连接，而设置在固定架2另一侧的第二连接组件3b则未与旋转驱动装置4，因而第一连接组件3a与第二连接组件3b的主要不同之处在于法兰盘33的结构，第一连接组件3a的法兰盘33通过从动轮421装配在第一连接组件3a的轴承32上。从图7可以看出，第二连接组件3b的法兰盘33直接装配在第二连接组件3b的轴承32上，第二连接组件3b包括用于与外壳1固定连接的法兰部331、装配部332、连接在法兰部331与装配部332之间的连接部333、从装配部沿法兰部331的轴向延伸的延伸部335以及凸设在所述延伸部335的内壁上的突起部336，法兰盘33套设在固定轴31的轴体部311上后，延伸部335的内壁与轴承32的外周面抵接，突起部336的外端面(靠近固定架2的一侧端面)与轴承32远离固定架2的一侧端面抵接。

当然，在采用两个旋转驱动装置4时，第一连接组件3a与第二连接组件3b均与对应的旋转驱动装置4连接，第一连接组件3a与第二连接组件3b的结构相同。

参见图4至8，本实施例的传动机构42为带轮传动机构，从动轮421和驱动轮422均为带轮，该传动机构42还包括卷绕在从动轮421和驱动轮422之间的传动带424，从动轮421的外壁(即外周面)上向外凸设形成有用于限制传动带424移动的防脱凸缘425，传动带424的上端部分夹持在防脱凸缘425与装配部332之间，以避免传动带424脱离从动轮421。需要说明的是，驱动轮422亦具有限制传动带424移动的防脱结构，防脱结构为形成在驱动轮422外壁(即外周面)上的两止移凸缘426，两止移凸缘426在驱动轮422的轴线上间隔，传动带424的下端部分夹持在两止移凸缘426之间，以避免传动带424脱离驱动轮422。

当然，传动机构42还可以是齿轮传动机构，从动轮421和驱动轮422均为齿轮，可通过从动轮421与驱动轮422相啮合以使从动轮421转动，或在从动轮421与驱动轮422之间设置有用于传动的齿轮组。

参见图4至8，从动轮421的外壁形成有第一齿部421a，驱动轮422的外壁上形成有第二齿部422a，传动带424为单面齿带，其内周面为橡胶接触面，该传动带424的内周面上形成有分别与第一齿部421a和第二齿部422a啮合的第三齿部424a，这样，可避免传动带424打滑，易于控制外壳1前后翻转。

下面结合附图9至13对本实施例提供的机器人头部100与支撑座200的连接结构作详细说明。

如图9至11所示，支撑座200用于支承机器人头部100，其包括支撑壁部202和连接在该支撑壁部202上的安装柱201，在本实施例中，安装柱201的横截面大致呈圆形，支撑壁部202大致呈半包围于后盖的弧形结构，其形状与后盖的形状相匹配，该支撑壁部202上开设有用于电源线置入的走线槽2021，以方便电源线的收容，并可在支撑壁部202外侧安装装饰盖板以隐藏电源线，避免电源线裸露，以保护电源线受到损坏。

参见图12，后盖12上开设供安装柱201穿过的开口15，后盖12包括一个凹部121，凹部121具有滑槽122，开口15位于滑槽122的底面上。遮挡件5包括用于嵌合在滑槽122内的圆弧状的挡板51，挡板51具有凸设在该挡板51中部的一侧并用于与安装柱201连接的结合部52。在本实施例中，开口15大致呈长条状的腰形孔，挡板51的长度需满足在后盖12相对固定架2转动时能够遮挡住开口15，滑槽122的形状与挡板51相匹配，滑槽122的长度长于挡板51，在外壳1相对固定架2转动时，挡板51在滑槽122中沿滑槽122的长度方向相对后盖12移动，也就是说，在外壳1绕固定轴31相对固定架2转动，即机器人头部100在支撑座200上前后摆动时，挡板51相对于后盖12在滑槽122中上下滑动，以在任意的摆动角度中均能遮挡住开口15。

参见图10至13，挡板51套设在安装柱201上并由安装柱201支承，结合部52具有供安装柱201穿过的安装孔53，安装柱201与锁定支架23之间设置有使二者固定连接的固定结构。在本实施例中，锁定支架23包括一固定板231，安装柱201包括用于与固定板231抵接的端盖板2011，固定结构包括开设在端盖板2011上的多个第一固定孔2012和开设在固定板231上的与第一固定孔2012对应的多个第二固定孔232，多个第一固定孔2012沿端盖板2011的周向间隔设置，通过螺钉穿过第一固定孔2012和对应的第二固定孔232，使安装柱201与锁定支架23锁付。

参见图10至13，结合部52的两侧设置有连接片521，固定板231的两侧开设有供连接片521滑入的支撑槽233。在本实施例中，两个连接片521分别位于结合部52的左右两侧，固定板231的左右两侧分别形成有连接耳234，连接耳234位于支撑槽233处，连接片521上开设有导向槽522，连接耳234上开设有与导向槽522对应的螺孔，需要说明的是，在遮挡件5与锁定支架23连接时，先使连接片521滑入对应的支撑槽233内，在使连接在连接耳234螺孔上的螺钉滑入连接片521的导向槽522中，这样，可将固定架2预支承在遮挡件5上，并对固定架2实现定位，再通过螺钉将固定架2与安装柱201锁付。

参见图10至13，结合部52与安装柱201之间设置有定位结构，该定位结构包括开设在结合部52上的定位槽523和凸设在安装柱201外周面上并可滑入或滑出定位槽523的凸起部2013。在本实施例中，凸起部2013的数量为但不局限于两个，并分别上下对称地设置在安装柱201上，凸起部2013沿安装柱201的轴线延伸，定位槽523的形状与凸起部2013相匹配，这样，能够快速固定遮挡件5的位置，并防止遮挡件5绕安装柱201的轴线相对安装柱201旋转。

参见图10至13，结合部52上设置有用于限制结合部52相对安装柱201移动的限位卡扣524。本实施例中，限位卡扣524数量为但不局限于两个，并分别上下对称地设置在安装柱201上，限位卡扣524形成在定位槽523中，可以理解的是，通过限位卡扣524与安装柱201的凸起部2013抵顶，以在挡板51装配在安装柱201上后，限制挡板51朝支撑壁部202进行移动。

当然，还可以在凸起部2013上开设有与限位卡扣524卡合的卡槽，这样，在限位卡扣524与卡槽相卡合后，则可限制挡板51相对安装柱201移动。

作为进一步地优化，安装柱201为中空结构，端盖板2011上开设有出线孔2014，第一固定孔2012围绕在出线孔2014的外周，以便电源线经出线孔2014穿出。

作为进一步地优化，挡板51上形成有加强筋511，以增加挡板51的强度。

作为进一步地优化，后盖的开口15处边缘安装有软质垫圈(图未示)，以避免后盖12与安装柱201碰撞损坏，降低转动时产生的噪声。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机器人，包括机器人头部和用于支承所述机器人头部的支撑座，其特征在于，机器人头部包括固定架、具有一固定轴的连接组件以及一以所述固定轴为中心可相对所述固定架旋转地连接所述固定架的外壳，所述固定架设置在所述外壳内；支撑座具有一安装柱，所述固定架包括用于与所述安装柱固定连接的锁定支架，所述外壳上开设供所述安装柱穿过的开口；所述外壳内设置有用于遮挡所述开口的遮挡件；

所述外壳包括相互连接的前壳和后盖，后盖包括具有滑槽的凹部，所述开口位于滑槽的底面上；所述遮挡件包括用于嵌合在所述滑槽内的圆弧状的挡板，所述挡板具有凸设在所述挡板中部的一侧并用于与所述安装柱连接的结合部。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述挡板套设在所述安装柱上并由所述安装柱支承，所述结合部具有供所述安装柱穿过的安装孔，所述安装柱与所述锁定支架之间设置有使二者固定连接的固定结构。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述锁定支架包括一固定板，所述安装柱包括用于与所述固定板抵接的端盖板，所述固定结构包括开设在所述端盖板上的第一固定孔和开设在固定板上的与所述第一固定孔对应的第二固定孔。

4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述结合部的两侧设置有连接片，所述固定板的两侧开设有供所述连接片滑入的支撑槽。

5.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述结合部与所述安装柱之间设置有定位结构；所述定位结构包括开设在所述结合部上的定位槽和凸设在所述安装柱外周面上并可滑入或滑出所述定位槽的凸起部。

6.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述结合部上设置有用于限制所述结合部相对所述安装柱移动的限位卡扣。

7.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，安装柱为中空结构，所述端盖板上开设有出线孔。

8.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述挡板上形成有加强筋。

9.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述支撑座还包括支撑壁部，所述安装柱连接在所述支撑壁部上，所述支撑壁部上开设有走线槽。