CN107127767A - 高稳定性的机器人躯干 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高稳定性的机器人躯干，调节轴竖直设置，顶端固接调节柄，底端与多根调节臂的一端连接，多根调节臂绕调节轴的轴向方向均匀排列且另一端分别朝向环形调节筒的内壁延伸并固接；环形调节筒的直径小于躯干本体的直径，且在躯干本体的壁上与环形调节筒同一平面位置沿周向方向形成有一圈镂空板，镂空板上均匀开设有多个通孔；扬声器安装在环形调节筒的外壁上，躯干套筒的外壁上设有控制升降机构升降的控制器；躯干套筒的底部可拆卸地安装有配重腔室，配重腔室内放置有多块配重块，并且配重腔室的侧壁上有灌注孔，灌注孔密封。可以根据需要360°灵活地调整扬声器的朝向，同时可以根据需要调节扬声器的发声高度，并且站立稳定性更高。

Description

高稳定性的机器人躯干

技术领域

本发明涉及机器人组装件，具体地，涉及高稳定性的机器人躯干。

背景技术

智能机器人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央，这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是，这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样，我们才说这种机器人才是真正的机器人，尽管它们的外表可能有所不同。

其中，服务类机器人需要及时地反馈并与被服务者进行交流，因此机器人的扬声器组件在二者交流中起到了至关重要的作用，而目前市面常见的机器人扬声器受造型及位置限制，扬声器多朝侧面，声音传播方向与交互对象交流方向不一致，效果差。

因此，急需要提供一种扬声器的高度和朝向可调并且站立稳定性更高的躯干，使得机器人与交互对象交流更加自然、更加安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种高稳定性的机器人躯干，该高稳定性的机器人躯干结构简单、使用方便，可以根据需要360°灵活地调整扬声器的朝向，同时可以根据需要调节扬声器的发声高度，并且站立稳定性更高，使得机器人与交互对象交流更加自然、更加安全。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高稳定性的机器人躯干，包括机器人的躯干本体、套设在躯干本体底端外部的躯干套筒、置于躯干本体内的调节轴、多根调节臂、调节柄和套设在调节轴外部的环形调节筒，以及扬声器；

调节轴竖直设置，顶端固接有能够带动调节轴自转的调节柄，底端与多根调节臂的一端连接，多根调节臂绕调节轴的轴向方向均匀排列且另一端分别朝向环形调节筒的内壁延伸并固接；

环形调节筒的直径小于躯干本体的直径，且在躯干本体的壁上与环形调节筒同一平面位置沿周向方向形成有一圈镂空板，镂空板上均匀开设有多个通孔；

扬声器安装在环形调节筒的外壁上，并且置于镂空板内侧；

躯干套筒的内底壁与躯干本体之间形成有容纳升降机构的空腔，躯干套筒的外壁上设有控制升降机构升降的控制器；其中，

躯干套筒的底部可拆卸地安装有配重腔室，配重腔室内放置有多块配重块，并且配重腔室的侧壁上形成有一个用于填装砂子或水的灌注孔，灌注孔通过密封塞密封。

优选地，升降机构为伸缩气缸。

优选地，升降机构为气囊，控制器为可充气排气的气泵，气囊通过气管与气泵相连。

优选地，躯干本体上还安装有感应器，感应器与控制器相连接以通过感应前方物体的高低来控制升降机构的升降。

优选地，躯干本体为圆柱状，环形调节筒为圆环形调节筒，扬声器上与环形调节筒的壁靠近的一侧设置为弧形面。

优选地，调节臂为鹅颈管。

优选地，镂空板为不锈钢镂空板。

优选地，不锈钢镂空板的顶端和底端均通过焊接唇板沿周向方向焊接在躯干本体上。

优选地，调节柄与机器人上的驱动器相连接以使得驱动器能够带动调节柄转动。

优选地，机器人躯干还包括声源定位器和处理器，声源定位器安装在环形调节筒外壁上且能够定位声音来源的方向并通过处理器控制驱动器驱动调节柄，调节柄带动扬声器朝向声音来源的方向转动。

根据上述技术方案，本发明在躯干本体内竖直设置调节轴，将调节轴顶端与能够带动调节轴自转的调节柄连接，底端与多根调节臂的一端连接，并且多根调节臂绕调节轴的轴向方向均匀排列且另一端分别朝向套设在调节轴外部的环形调节筒的内壁延伸并固接。在躯干本体的壁上与环形调节筒同一平面位置沿周向方向形成有一圈镂空板，镂空板上均匀开设有多个通孔，而扬声器安装在环形调节筒的外壁上，并且置于镂空板内侧。这样，通过扭动调节柄就可以使得调节柄带动连接的调节轴以自身中心轴线为轴转动，其中扭动调节柄可以是将调节柄与机器人内部的驱动和感应设备相连接，在感应器感应、驱动器驱动的相互配合下实现远程智能控制。而调节轴以自身中心轴线为轴转动会同时带动与其相连的调节臂同步绕调节轴转动，此时，调节臂另一端的环形调节筒则会带动扬声器同步360°转动至朝向交互对象的方向。而开启躯干套筒的外壁上的控制器来控制升降机构升降，便可以使得躯干本体沿躯干套筒的方向升降，实现扬声器在发声高度上的改变，如此可以机器人发出的声音能够快速、直接、高效地到达交互对象，使得交互对象更快速准确地接收并理解声音信息，如此便可以大大提高交互效率，机器人与交互对象的交流更加自然。同时，躯干套筒的底部有配重腔室，通过在配重腔室内放置配重块，或者从灌注孔向配重腔室内添加砂子或水，可以大大提高机器人运行时的稳定性，也使得机器人与交互对象的交流环境更加安全。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明提供的一种实施方式中的高稳定性的机器人躯干的结构示意图。

附图标记说明

1-躯干本体 2-扬声器

3-环形调节筒 4-调节轴

5-调节臂 6-调节柄

7-镂空板 8-躯干套筒

9-气囊 10-控制器

11-感应器 12-配重腔室

13-灌注孔

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、顶、底、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

参见图1，本发明提供一种高稳定性的机器人躯干，包括机器人的躯干本体1、套设在躯干本体1底端外部的躯干套筒8、置于躯干本体1内的调节轴4、多根调节臂5、调节柄6和套设在调节轴4外部的环形调节筒3，以及扬声器2；

调节轴4竖直设置，顶端固接有能够带动调节轴4自转的调节柄6，底端与多根调节臂5的一端连接，多根调节臂5绕调节轴4的轴向方向均匀排列且另一端分别朝向环形调节筒3的内壁延伸并固接；

环形调节筒3的直径小于躯干本体1的直径，且在躯干本体1的壁上与环形调节筒3同一平面位置沿周向方向形成有一圈镂空板7，镂空板7上均匀开设有多个通孔；

扬声器2安装在环形调节筒3的外壁上，并且置于镂空板7内侧；

躯干套筒8的内底壁与躯干本体1之间形成有容纳升降机构的空腔，躯干套筒8的外壁上设有控制升降机构升降的控制器10；其中，

躯干套筒8的底部可拆卸地安装有配重腔室12，配重腔室12内放置有多块配重块，并且配重腔室12的侧壁上形成有一个用于填装砂子或水的灌注孔13，灌注孔13通过密封塞密封。

通过上述技术方案，在躯干本体1内竖直设置调节轴4，将调节轴4顶端与能够带动调节轴4自转的调节柄6连接，底端与多根调节臂5的一端连接，并且多根调节臂5绕调节轴4的轴向方向均匀排列且另一端分别朝向套设在调节轴4外部的环形调节筒3的内壁延伸并固接。在躯干本体1的壁上与环形调节筒3同一平面位置沿周向方向形成有一圈镂空板7，镂空板7上均匀开设有多个通孔，而扬声器2安装在环形调节筒3的外壁上，并且置于镂空板7内侧。这样，通过扭动调节柄6就可以使得调节柄6带动连接的调节轴4以自身中心轴线为轴转动，其中扭动调节柄6可以是将调节柄6与机器人内部的驱动和感应设备相连接，在感应器感应、驱动器驱动的相互配合下实现远程智能控制。而调节轴4以自身中心轴线为轴转动会同时带动与其相连的调节臂5同步绕调节轴4转动，此时，调节臂5另一端的环形调节筒3则会带动扬声器2同步360°转动至朝向交互对象的方向。而开启躯干套筒8的外壁上的控制器10来控制升降机构升降，便可以使得躯干本体1沿躯干套筒8的方向升降，实现扬声器2在发声高度上的改变，如此可以机器人发出的声音能够快速、直接、高效地到达交互对象，使得交互对象更快速准确地接收并理解声音信息，如此便可以大大提高交互效率，机器人与交互对象的交流更加自然。同时，躯干套筒8的底部有配重腔室12，通过在配重腔室12内放置配重块，或者从灌注孔13向配重腔室12内添加砂子或水，可以大大提高机器人运行时的稳定性，也使得机器人与交互对象的交流环境更加安全。

上述升降机构可以是本领域中常见的任何一种能够实现高度升降调节的机构，例如，在一种实施方式中，升降机构为伸缩气缸；而在另一种实施方式中，升降机构为气囊9，控制器10为可充气排气的气泵，气囊9通过气管与气泵相连。

为了便于调节和远程操控扬声器2转向，优选躯干本体1上还安装有感应器11，感应器11与控制器10相连接以通过感应前方物体的高低来控制升降机构的升降。

在本实施方式中，为了使得机器人躯干的结构更加圆滑，组装后更加紧凑，并且提高外观的美观，优选地，躯干本体1为圆柱状，环形调节筒3为圆环形调节筒，扬声器2上与环形调节筒3的壁靠近的一侧设置为弧形面。

在上述调节安装扬声器2和调节臂5时，为了在实现调节臂5柔韧性调节的同时保证其调节臂5的机械强度和稳定性，优选地，调节臂5为鹅颈管。

为了防止机器人在较潮湿环境下使用时容易发生生锈，延长镂空板7隔绝空气中浮尘的使用寿命，优选地，镂空板7为不锈钢镂空板。

在安装机器人的过程中，为了使得安装后的机器人躯干结构稳定并且减少躯干本体1上由于安装而留下的缝隙，防止水分从缝隙中进入机器人体内而影响内部电子元件的正常使用，优选地，不锈钢镂空板的顶端和底端均通过焊接唇板沿周向方向焊接在躯干本体1上。

此外，为了便于调节和远程操控扬声器2转向，优选调节柄6与机器人上的驱动器相连接以使得驱动器能够带动调节柄6转动。

另外，为了提高该机器人躯干的智能化，使得其可以独自判断声音源位置和调节扬声器2的朝向，优选地，机器人躯干还包括声源定位器和处理器，声源定位器安装在环形调节筒3外壁上且能够定位声音来源的方向并通过处理器控制驱动器驱动调节柄6，调节柄6带动扬声器2朝向声音来源的方向转动。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高稳定性的机器人躯干，其特征在于，包括机器人的躯干本体(1)、套设在所述躯干本体(1)底端外部的躯干套筒(8)、置于所述躯干本体(1)内的调节轴(4)、多根调节臂(5)、调节柄(6)和套设在所述调节轴(4)外部的环形调节筒(3)，以及扬声器(2)；

所述调节轴(4)竖直设置，顶端固接有能够带动所述调节轴(4)自转的所述调节柄(6)，底端与多根所述调节臂(5)的一端连接，多根所述调节臂(5)绕所述调节轴(4)的轴向方向均匀排列且另一端分别朝向所述环形调节筒(3)的内壁延伸并固接；

所述环形调节筒(3)的直径小于所述躯干本体(1)的直径，且在所述躯干本体(1)的壁上与所述环形调节筒(3)同一平面位置沿周向方向形成有一圈镂空板(7)，所述镂空板(7)上均匀开设有多个通孔；

所述扬声器(2)安装在所述环形调节筒(3)的外壁上，并且置于所述镂空板(7)内侧；

所述躯干套筒(8)的内底壁与所述躯干本体(1)之间形成有容纳升降机构的空腔，所述躯干套筒(8)的外壁上设有控制所述升降机构升降的控制器(10)；其中，

所述躯干套筒(8)的底部可拆卸地安装有配重腔室(12)，所述配重腔室(12)内放置有多块配重块，并且所述配重腔室(12)的侧壁上形成有一个用于填装砂子或水的灌注孔(13)，所述灌注孔(13)通过密封塞密封。

2.根据权利要求1所述的高稳定性的机器人躯干，其特征在于，所述升降机构为伸缩气缸。

3.根据权利要求1所述的高稳定性的机器人躯干，其特征在于，所述升降机构为气囊(9)，所述控制器(10)为可充气排气的气泵，所述气囊(9)通过气管与所述气泵相连。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的高稳定性的机器人躯干，其特征在于，所述躯干本体(1)上还安装有感应器(11)，所述感应器(11)与所述控制器(10)相连接以通过感应前方物体的高低来控制所述升降机构的升降。

5.根据权利要求1所述的高稳定性的机器人躯干，其特征在于，所述躯干本体(1)为圆柱状，所述环形调节筒(3)为圆环形调节筒，所述扬声器(2)上与所述环形调节筒(3)的壁靠近的一侧设置为弧形面。

6.根据权利要求1所述的高稳定性的机器人躯干，其特征在于，所述调节臂(5)为鹅颈管。

7.根据权利要求1所述的高稳定性的机器人躯干，其特征在于，所述镂空板(7)为不锈钢镂空板。

8.根据权利要求7所述的高稳定性的机器人躯干，其特征在于，所述不锈钢镂空板的顶端和底端均通过焊接唇板沿周向方向焊接在所述躯干本体(1)上。

9.根据权利要求1所述的高稳定性的机器人躯干，其特征在于，所述调节柄(6)与所述机器人上的驱动器相连接以使得所述驱动器能够带动所述调节柄(6)转动。

10.根据权利要求9所述的高稳定性的机器人躯干，其特征在于，所述机器人躯干还包括声源定位器和处理器，所述声源定位器安装在所述环形调节筒(3)外壁上且能够定位声音来源的方向并通过所述处理器控制所述驱动器驱动所述调节柄(6)，所述调节柄(6)带动所述扬声器(2)朝向声音来源的方向转动。