CN110802606A - 一种旋转结构及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明适用于机器人技术领域，提供了一种旋转结构及机器人，旋转结构包括：底盖；侧盖，与底盖连接，所述侧盖靠近底盖的一侧设置有容置槽；以及旋转体，部分容置于容置槽内，旋转体包括穿设侧盖且用于连接目标件的转轴；所述容置槽的侧壁上沿其周向依次设置有限位槽和导向槽，所述旋转体沿其周向设置有分别与所述限位槽和导向槽配合的限位部和导向部，所述限位部弹性抵接于所述限位槽内，当所述旋转体随所述目标件一起转动时，所述限位部于所述限位槽内移动，且所述导向部于所述导向槽内移动。本发明的旋转结构的结构简单、成本低、占用空间小，在有限的结构空间内、低成本地实现了机器人手臂的旋转功能，具有较高的实用价值及良好的用户体验。

Description

一种旋转结构及机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种旋转结构及机器人。

背景技术

现有的机器人产品中，大多在肩部内置一个舵机，通过舵机驱动手臂旋转。然而，这种驱动手臂旋转的方式结构复杂、成本高，且对肩部的空间有比较大的要求，尤其应用于小型机器人时，小型机器人的内部空间有限，并不适合采用这种结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转结构，旨在解决目前的机器人手臂旋转结构的结构复杂、成本高且占用空间大的技术问题。

本发明是这样实现的，一种旋转结构，包括：

底盖；

侧盖，与所述底盖连接，所述侧盖靠近底盖的一侧设置有容置槽；以及

旋转体，部分容置于所述容置槽内，所述旋转体包括穿设所述侧盖且用于连接目标件的转轴；

所述容置槽的侧壁上沿其周向依次设置有限位槽和导向槽，所述旋转体沿其周向设置有分别与所述限位槽和导向槽配合的限位部和导向部，所述限位部弹性抵接于所述限位槽内，当所述旋转体随所述目标件一起转动时，所述限位部于所述限位槽内移动，且所述导向部于所述导向槽内移动。

在本发明的一个实施例中，所述限位槽为沿所述容置槽的侧壁的周向连续设置的多个凹陷位，每一所述凹陷位与所述限位部配合。

在本发明的一个实施例中，所述导向槽为沿所述容置槽的侧壁的周向设置的弧形凹槽，所述弧形凹槽与所述导向部配合。

在本发明的一个实施例中，所述旋转体包括：

旋转本体，呈环状，所述旋转本体的外侧形成有所述导向部，所述旋转本体的内侧形成有与所述导向部相对的安装部，所述转轴同轴连接于所述旋转本体靠近所述侧盖的一侧；

限位柱，设置于所述旋转本体上，所述限位柱的一端与所述安装部相对设置，所述限位柱的另一端穿设所述旋转本体并于所述旋转本体外形成所述限位部；以及

弹性件，其一端套设于所述安装部外，另一端套设于所述限位柱外。

在本发明的一个实施例中，所述旋转体还包括：

连接部，连接于所述旋转本体靠近所述侧盖的一侧，所述转轴连接于所述连接部上；以及

加强部，连接于所述旋转本体内，所述加强部还与所述连接部连接，所述加强部、连接部和旋转本体围合形成安装槽，所述安装部、所述弹性件和部分所述限位柱均设置于所述安装槽内。

在本发明的一个实施例中，所述限位柱远离所述安装部的一端沿径向向外凸出设置有限位凸台，所述弹性件远离所述安装部的一端抵接于所述限位凸台上。

本发明的另一目的在于提供一种机器人，包括：

本体；

头部，设置于所述本体上；

旋转结构，设置于所述本体的至少一侧，所述旋转结构为如上述任意一个实施例所述的旋转结构；以及

手臂，与所述旋转结构的转轴连接且用于在所述旋转结构的驱动下旋转。

在本发明的一个实施例中，所述手臂包括：

手臂内壳；以及

手臂外壳，与所述手臂内壳相互扣合连接，所述手臂内壳和手臂外壳均与所述转轴固定连接。

在本发明的一个实施例中，所述手臂内壳上设置有第一卡扣，所述手臂外壳上设置有与所述第一卡扣配合的第一卡孔；或者，所述手臂外壳上设置有第一卡扣，所述手臂内壳上设置有与所述第一卡扣配合的第一卡孔。

在本发明的一个实施例中，所述手臂内壳和所述手臂外壳的一端均通过第一紧固件与所述转轴固定连接，所述手臂内壳和所述手臂外壳的另一端通过第二紧固件紧固连接。

在本发明的一个实施例中，所述手臂内壳靠近所述本体的一侧设置有凹槽，所述转轴延伸出所述侧盖的部分容置于所述凹槽中，所述凹槽的形状与所述转轴的形状匹配。

在本发明的一个实施例中，所述转轴的侧面设置有切面。

在本发明的一个实施例中，所述机器人还包括：

装饰壳，盖设于所述侧盖远离所述底盖的一侧；以及

端盖，可拆卸连接于所述手臂外壳上。

在本发明的一个实施例中，所述手臂外壳上设置有第二卡扣，所述端盖上设置有与所述第二卡扣配合的第二卡孔；或者，所述端盖上设置有第二卡扣，所述手臂外壳上设置有与所述第二卡扣配合的第二卡孔。

实施本发明的一种旋转结构及机器人，至少具有以下有益效果：其通过设置底盖、侧盖和旋转体，其中，侧盖与底盖相互连接，侧盖靠近底盖的一侧设置有容置槽，旋转体部分容置于容置槽内，旋转体包括穿设侧盖且用于连接目标件的转轴，在容置槽的侧壁上沿其周向依次设置有限位槽和导向槽，相应地，旋转体沿其周向设置有分别与限位槽和导向槽配合的限位部和导向部，限位部弹性抵接于限位槽内，当旋转体随目标件一起转动时，限位部于限位槽内移动，且导向部于导向槽内移动，该旋转结构的结构简单、成本低、占用空间小，当目标件为机器人手臂时，在有限的结构空间内、低成本地实现了机器人手臂的旋转功能，具有较高的实用价值及良好的用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的机器人的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的机器人的部分立体结构示意图；

图3是本发明实施例提供的机器人的部分爆炸示意图；

图4是本发明实施例提供的机器人的部分侧视结构示意图；

图5是图4中沿A-A方向的剖视图；

图6是本发明实施例提供的旋转结构的侧盖的立体结构示意图；

图7是本发明实施例提供的旋转结构的底盖与旋转体的立体结构示意图；

图8是本发明实施例提供的旋转结构的旋转体的立体结构示意图(一)；

图9是本发明实施例提供的旋转结构的旋转体的立体结构示意图(二)；

图10是本发明实施例提供的机器人的手臂内壳的立体结构示意图；

图11是本发明实施例提供的机器人的手臂外壳的立体结构示意图(一)；

图12是本发明实施例提供的机器人的手臂外壳的立体结构示意图(二)；

图13是本发明实施例提供的机器人的端盖的立体结构示意图。

上述附图所涉及的标号明细如下：

10-旋转结构；11-底盖；12-侧盖；121-限位槽；1211-凹陷位；122-导向槽；123-第一通孔；13-旋转体；131-转轴；1311-切面；132-限位部；133-导向部；134-旋转本体；135-安装部；136-限位柱；1361-限位凸台；137-弹性件；138-连接部；139-加强部；20-本体；30-头部；40-手臂；41-手臂内壳；411-凹槽；4111-平面；412-第二通孔；413-第一卡扣；414-第三通孔；42-手臂外壳；421-第一卡孔；422-连接柱；4221-连接孔；423-第二卡孔；43-第一紧固件；44-第二紧固件；50-装饰壳；60-端盖；61-第二卡扣。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本发明所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请参阅图1至图6，本发明实施例提供了一种旋转结构10，该旋转结构10包括底盖11、侧盖12和旋转体13。其中，侧盖12与底盖11连接，在侧盖12靠近底盖11的一侧设置有容置槽，旋转体13部分容置于容置槽内，该旋转体13包括穿设侧盖12且用于连接目标件的转轴131。具体地，在侧盖12上开设有第一通孔123，该第一通孔123与容置槽连通，转轴131穿设第一通孔123并露于第一通孔123外。其中，旋转体13、转轴131和目标件三者一起转动。

在本实施例中，在容置槽的侧壁上沿其周向依次设置有限位槽121和导向槽122，该限位槽121与导向槽122相对设置。相应地，旋转体13沿其周向依次设置有限位部132和导向部133，限位部132与导向部133相对设置，且限位部132与限位槽121配合，导向部133与导向槽122配合。限位部132弹性抵接于限位槽121内，以便于在外力作用于目标件上时，带动限位部132于限位槽121内运动，同时导向部133于导向槽122内运动。其中，导向部133于导向槽122内运动用于为限位部132于限位槽121内的运动进行导向。当旋转体13随目标件一起转动时，限位部132于限位槽121内移动，导向部133于导向槽122内移动。

本实施例通过设置底盖11、侧盖12和旋转体13，其中，侧盖12与底盖11相互连接，侧盖12靠近底盖11的一侧设置有容置槽，旋转体13部分容置于容置槽内，旋转体13包括穿设侧盖12且用于连接目标件的转轴131，在容置槽的侧壁上沿其周向依次设置有限位槽121和导向槽122，相应地，旋转体13沿其周向设置有分别与限位槽121和导向槽122配合的限位部132和导向部133，限位部132弹性抵接于限位槽121内，当旋转体13带动目标件旋转时，限位部132于限位槽121内移动，且导向部133于导向槽122内移动，该旋转结构10的结构简单、成本低、占用空间小，当目标件为机器人手臂时，在有限的结构空间内、低成本地实现了机器人手臂的旋转功能，具有较高的实用价值及良好的用户体验。

可以理解的是，也可以在上述底盖11靠近侧盖12的一侧设置有容置槽，还可以在侧盖12和底盖11相互靠近的一侧均设置有容置槽，此时，限位槽121和导向槽122均一部分设置于侧盖12上，另一部分设置于底盖11上。

在一个实施例中，请结合图6和图7，限位槽121为沿容置槽的侧壁的周向连续设置的多个凹陷位1211，每一凹陷位1211与限位部132配合。具体地，凹陷位1211的形状与限位部132的形状配合。优选地，凹陷位1211为弧形凹陷，限位部132弹性抵接于弧形凹陷内。当旋转体13旋转时，限位部132在不同的凹陷位1211之间切换，同时导向部133沿导向槽122移动，通过控制相邻两个凹陷位1211之间的角度，使得旋转结构10实现了旋转体13的固定角度旋转，同时也有转动时的音效及转动手感，用巧妙的结构实现了较好的体验。在具体应用中，相邻两个凹陷位1211之间的角度可根据目标件实际转动的需求进行选择设计。

在一个实施例中，请结合图6和图7，导向槽122为沿容置槽的侧壁的周向设置的弧形凹槽，该弧形凹槽与导向部133配合。当旋转体13旋转时，导向部133在弧形凹槽内移动，以为限位部132在限位槽121内的移动进行导向。优选地，该弧形凹槽的弧度大于或等于限位槽121的弧度，以便于限位部132能够在限位槽121内走完全部行程。

在一个实施例中，请结合图8和图9，旋转体13包括旋转本体134、限位柱136和弹性件137。其中，旋转本体134呈环状，优选为圆环状。该旋转本体134的外侧形成有上述导向部133，该旋转本体134的内侧形成有安装部135，该安装部135与导向部133相对设置且均沿旋转本体134的径向延伸。上述转轴131同轴连接于旋转本体134靠近侧盖12的一侧，该转轴131能够与旋转本体134同步转动。

限位柱136设置于旋转本体134上，该限位柱136的一端与安装部135相对设置，该限位柱136的另一端穿设旋转本体134并于旋转本体134外形成上述限位部132。在本实施例中，导向部133、安装部135、限位柱136和限位部132均沿旋转本体134的径向设置且处于同一直线上。

弹性件137的一端套设于安装部135外，弹性件137的另一端套设于限位柱136外。在本实施例中，通过设置弹性件137使得限位部132能够弹性抵接于限位槽121内，即在弹性件137的作用下，限位部132能够沿旋转本体134的径向做运动。具体地，为了将弹性件137的一端固定于限位柱136上，在限位柱136远离安装部135的一端沿径向向外凸出设置有限位凸台1361，弹性件137远离安装部135的一端抵接于限位凸台1361上。优选地，该弹性件137为弹簧。

在一个实施例中，请结合图8和图9，旋转体134还包括连接部138和加强部139。其中，连接部138连接于旋转本体134靠近侧盖12的一侧，该连接部138大致呈板状，转轴131的一端固定连接于该连接部138上，进而实现转轴131与旋转本体134的同轴连接。加强部139连接于旋转本体134内，该加强部139还与连接部138连接，用于加强旋转体13的结构强度；该加强部139、连接部138和旋转本体134围合形成安装槽，上述安装部135、弹性件137和部分限位柱136均设置于安装槽内。在具体应用中，在旋转本体134内设置有两个加强部139，两个加强部139相互平行设置，且与安装部135和限位柱136所在的直线平行，两个加强部139分别位于限位柱136和安装部135的相对两侧。

基于同一构思，请参阅图1至图9，本发明实施例还提供了一种机器人，该机器人包括本体20、头部30、旋转结构10以及手臂40。其中，头部30设置于本体20上，旋转结构10设置于本体20的至少一侧，且旋转结构10为如上任意一个实施例所说的旋转结构10，手臂40与旋转结构10的转轴131连接且用于在旋转结构10的驱动下旋转。在本实施例中，上述目标件为手臂40，可以在本体20的一侧设置手臂40及用于驱动手臂40旋转的旋转结构10，也可以在本体20的相对两侧均设置手臂40及用于驱动手臂40旋转的旋转结构10。

本实施例的机器人的手臂40采用上述旋转结构10，在有限的结构空间内、低成本地实现了机器人的手臂40的旋转功能，具有较高的实用价值及良好的用户体验。

在一个实施例中，请结合图3和图5，手臂40包括手臂内壳41和手臂外壳42，其中，手臂外壳42与手臂内壳41相互扣合连接，手臂内壳41设置于靠近本体20的内侧，手臂外壳42设置于远离本体20的外侧，该手臂内壳41和手臂外壳42均与转轴131固定连接，当转轴131转动时会带动手臂40同步转动，以实现机器人的手臂40的动作。

在一个实施例中，请结合图2和图11，为了实现手臂内壳41与手臂外壳42的紧密连接，在手臂内壳41靠近手臂外壳42的一侧上设置有第一卡扣413，在手臂外壳42上设置有与第一卡扣413配合的第一卡孔421，装配时，第一卡扣413卡设于第一卡孔421内，以实现手臂内壳41与手臂外壳42的紧密配合。

在另一个实施例中，在手臂外壳42靠近手臂内壳41的一侧上设置有第一卡扣413，在手臂内壳41上设置有与第一卡扣413配合的第一卡孔421，装配时，第一卡扣413卡设于第一卡孔421内，以实现手臂内壳41与手臂外壳42的紧密配合。

在一个实施例中，请结合图2、图5、图10和图11，手臂内壳41和手臂外壳42的一端均通过第一紧固件43与转轴131固定连接。具体地，在手臂内壳41和手臂外壳42的一端均开设有第二通孔412，第一紧固件43的一端依次穿设手臂外壳42和手臂内壳41的第二通孔412后固定于转轴131上。该第一紧固件43包括但不限于采用螺钉等。手臂内壳41和手臂外壳42的另一端通过第二紧固件44连接。具体地，在手臂内壳41的远离第二通孔412的一端开设有第三通孔414，在手臂外壳42靠近手臂内壳41的一侧设置有与第三通孔414相对的连接柱422，在连接柱422内开设有连接孔4221，第二紧固件44的一端穿设第三通孔414后固定于连接孔4221内，进而实现手臂外壳42与手臂内壳41的连接。其中，在手臂外壳42的内侧设置连接柱422，可以避免紧固件外露而影响机器人的整体外观。该第二紧固件44包括但不限于采用螺钉等。

在一个实施例中，请结合图9和图10，在手臂内壳41靠近本体20的一侧设置有凹槽411，旋转结构10的转轴131延伸出侧盖12的部分容置于该凹槽411内，且该凹槽411的形状与转轴131的形状匹配，使得机器人的手臂40能够与转轴131牢固连接。在本实施例中，凹槽411与上述第二通孔412连通，第一紧固件43穿设手臂内壳41的第二通孔412后固定于凹槽411内的转轴131上。

优选地，为了防止机器人的手臂40与转轴131发生相对转动，在转轴131的侧面设置有切面1311，相应地，在凹槽411的侧壁上设置有与切面1311配合的平面4111。具体地，可以在转轴131的一侧设置切面1311，也可以在转轴131的相对两侧设置切面1311。

在一个实施例中，请参阅图1，机器人还包括装饰壳50和端盖60，其中，装饰壳50盖设于侧盖12远离底盖11的一侧，装饰壳50的设置可保证机器人整体外观的完整性。端盖60可拆卸连接于手臂外壳42上，且与第一紧固件43的位置对应，该端盖60用于隐藏第一紧固件43。具体地，请结合图12和图13，为了实现端盖60与手臂外壳42的可拆卸连接，在端盖60靠近手臂外壳42的一侧设置有第二卡扣61，相应地，在手臂外壳42上设置有与第二卡扣61配合的第二卡孔423，装配时，第二卡扣61卡设于第二卡孔423内，进而实现端盖60与手臂外壳42的可拆卸连接。或者，在手臂外壳42远离手臂内壳41的一侧上设置有第二卡扣，相应地，在端盖60上设置有与第二卡扣配合的第二卡孔，装配时，第二卡扣卡设于第二卡孔内，进而实现端盖60与手臂外壳42的可拆卸连接。

可以理解的是，本发明实施例的机器人还可包括其它结构，在此不做详细说明。

以上所述仅为本发明的可选实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种旋转结构，其特征在于，包括：

底盖；

侧盖，与所述底盖连接，所述侧盖靠近底盖的一侧设置有容置槽；以及

旋转体，部分容置于所述容置槽内，所述旋转体包括穿设所述侧盖且用于连接目标件的转轴；

所述容置槽的侧壁上沿其周向依次设置有限位槽和导向槽，所述旋转体沿其周向设置有分别与所述限位槽和导向槽配合的限位部和导向部，所述限位部弹性抵接于所述限位槽内，当所述旋转体随所述目标件一起转动时，所述限位部于所述限位槽内移动，且所述导向部于所述导向槽内移动。

2.如权利要求1所述的旋转结构，其特征在于，所述限位槽为沿所述容置槽的侧壁的周向连续设置的多个凹陷位，每一所述凹陷位与所述限位部配合。

3.如权利要求1所述的旋转结构，其特征在于，所述导向槽为沿所述容置槽的侧壁的周向设置的弧形凹槽，所述弧形凹槽与所述导向部配合。

4.如权利要求1所述的旋转结构，其特征在于，所述旋转体包括：

旋转本体，呈环状，所述旋转本体的外侧形成有所述导向部，所述旋转本体的内侧形成有与所述导向部相对的安装部，所述转轴同轴连接于所述旋转本体靠近所述侧盖的一侧；

限位柱，设置于所述旋转本体上，所述限位柱的一端与所述安装部相对设置，所述限位柱的另一端穿设所述旋转本体并于所述旋转本体外形成所述限位部；以及

弹性件，其一端套设于所述安装部外，另一端套设于所述限位柱外。

5.如权利要求4所述的旋转结构，其特征在于，所述旋转体还包括：

连接部，连接于所述旋转本体靠近所述侧盖的一侧，所述转轴连接于所述连接部上；以及

加强部，连接于所述旋转本体内，所述加强部还与所述连接部连接，所述加强部、连接部和旋转本体围合形成安装槽，所述安装部、所述弹性件和部分所述限位柱均设置于所述安装槽内。

6.如权利要求4所述的旋转结构，其特征在于，所述限位柱远离所述安装部的一端沿径向向外凸出设置有限位凸台，所述弹性件远离所述安装部的一端抵接于所述限位凸台上。

7.一种机器人，其特征在于，包括：

本体；

头部，设置于所述本体上；

旋转结构，设置于所述本体的至少一侧，所述旋转结构为如权利要求1至6任一项所述的旋转结构；以及

手臂，与所述旋转结构的转轴连接且用于在所述旋转结构的驱动下旋转。

8.如权利要求7所述的机器人，其特征在于，所述手臂包括：

手臂内壳；以及

手臂外壳，与所述手臂内壳相互扣合连接，所述手臂内壳和手臂外壳均与所述转轴固定连接。

9.如权利要求8所述的机器人，其特征在于，所述手臂内壳上设置有第一卡扣，所述手臂外壳上设置有与所述第一卡扣配合的第一卡孔；或者，所述手臂外壳上设置有第一卡扣，所述手臂内壳上设置有与所述第一卡扣配合的第一卡孔。

10.如权利要求9所述的机器人，其特征在于，所述手臂内壳和所述手臂外壳的一端均通过第一紧固件与所述转轴固定连接，所述手臂内壳和所述手臂外壳的另一端通过第二紧固件紧固连接。

11.如权利要求8所述的机器人，其特征在于，所述手臂内壳靠近所述本体的一侧设置有凹槽，所述转轴延伸出所述侧盖的部分容置于所述凹槽中，所述凹槽的形状与所述转轴的形状匹配。

12.如权利要求11所述的机器人，其特征在于，所述转轴的侧面设置有切面。

13.如权利要求8所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括：

装饰壳，盖设于所述侧盖远离所述底盖的一侧；以及

端盖，可拆卸连接于所述手臂外壳上。

14.如权利要求13所述的机器人，其特征在于，所述手臂外壳上设置有第二卡扣，所述端盖上设置有与所述第二卡扣配合的第二卡孔；或者，所述端盖上设置有第二卡扣，所述手臂外壳上设置有与所述第二卡扣配合的第二卡孔。

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