CN207058608U - 一种整合型机器人头部传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种整合型机器人头部传动机构，包括第一连接件、第二连接件、支撑架、第一伺服舵机及第二伺服舵机。其将第一连接件和第二连接件分别连接于支撑架的两端，第一伺服舵机与第一连接件邻近设置，第二伺服舵机与第二连接件邻近设置，同时，第一连接件安装于头部空间，而第二连接件安装于颈部空间，这样，充分利用头部空间和颈部空间，缓解颈部空间放置位置紧张的问题，避免传动部件之间的发生相互干涉的问题；而通过第一伺服舵机、第一连接件及支撑架来稳定头部的点头幅度；通过第二伺服舵机、第二连接件及支撑架来稳定头部的摇头幅度，这样，来减少传动部件的磨损程度，提高传动结构部件的使用寿命，保证智能机器人的正常使用。

Description

一种整合型机器人头部传动机构

技术领域

本实用新型属于机器人头部传动技术的领域，更具体地说，是涉及一种整合型机器人头部传动机构。

背景技术

目前，智能机器人的头部的传动结构一般采用舵机驱动，而这种传动结构比较成熟，其优点是传动性能稳定，动作不卡顿，其缺点是传动结构的设置位置容易被限定，设置空间不足。特别是智能机器人的颈部连接处，其传动结构需要实现摇头和点头的自由度，而实现其摇头、点头自由度的传动结构均需设置于颈部空间位置，这样，造成颈部空间的放置位置十分紧张，而且，颈部空间位置的传动结构需要承担整个头部和颈部的重量，其受力强度大，受力支点却单一，在传动结构经过多次受力后，会出现受力支点磨损直至崩溃，并最终导致传动结构部件之间互相干涉，相互磨损，传动结构部件的使用寿命短，影响智能机器人的正常使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种整合型机器人头部传动机构，旨在解决现有机器人头部传动结构的设置空间不足及传动部件之间的发生相互干涉、磨损的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种整合型机器人头部传动机构，包括：

第一连接件，安装于头部空间，与头部连接且用于支撑头部；

第二连接件，安装于颈部空间，与颈部连接且用于支撑颈部；

支撑架，上端与所述第一连接件连接，下端与所述第二连接件连接；

第一伺服舵机，安装于所述第一连接件上，与所述支撑架驱动连接以使所述第一连接件相对于所述支撑架做上下点头运动；以及

第二伺服舵机，安装于所述支撑架上，与所述第二连接件驱动连接以使所述第二连接件相对于所述支撑架做左右摇头运动。

进一步地，所述支撑架的上端形成两个相对设置的支脚，一所述支脚与所述第一连接件转动连接，另一所述支脚与所述第一伺服舵机的驱动轴转动连接。

进一步地，一所述支脚上设有轴孔，所述第一伺服舵机的驱动轴与所述轴孔转动配合，另一所述支脚上设有插柱，所述第一连接件设有与所述插柱转动配合的凸耳。

进一步地，所述支撑架的下端连接有承托板，所述第二伺服舵机的驱动轴竖直贯穿所述承托板而与所述第二连接件转动连接。

进一步地，所述第二伺服舵机的驱动轴驱动连接有转动块，所述第二连接件的内表面上开设有与所述转动块配合的凹槽。

进一步地，所述转动块的形状呈星状，所述凹槽与所述转动块的形状相适。

进一步地，所述第二连接件的内表面上设有沿所述凹槽外周延伸的环形滚槽，所述环形滚槽与所述承托板之间形成环形空间，所述环形空间中滑动设置有滚珠。

进一步地，所述第二连接件的内表面上形成有环形围壁，所述环形围壁的自由端形成有沿其周向延伸的侧沿，所述承托板上设有滑动扣接于所述侧沿上的扣勾。

进一步地，所述侧沿开设有供所述扣勾安装通过的缺口。

进一步地，所述第一连接件设有固定柱，所述第一伺服舵机安装于所述固定柱上。

本实用新型提供的整合型机器人头部传动机构的有益效果在于：与现有技术相比，其第一伺服舵机通过与支撑架驱动连接，使得第一连接件相对于支撑架做上下点头运动，即第一连接件带动整个头部实现点头自由度；而第二伺服舵机通过与第二连接件驱动连接，使得第二连接件相对于支撑架做左右摇头运动，即第二连接件带动整个颈部实现摇头自由度。这样，一方面，其将第一连接件和第二连接件分别连接于支撑架的两端，相应地，第一伺服舵机与第一连接件邻近设置，第二伺服舵机与第二连接件邻近设置，同时，第一连接件安装于头部空间，而第二连接件安装于颈部空间，这样，充分利用了头部空间和颈部空间，缓解了颈部空间放置位置紧张的问题，同时，避免传动部件之间的发生相互干涉的问题，并且，另一方面，通过第一伺服舵机、第一连接件及支撑架来稳定头部的点头幅度，分散头部的点头自由度所带来的摩擦力；而通过第二伺服舵机、第二连接件及支撑架来稳定头部的摇头幅度，分散头部的摇头自由度所带来的摩擦力，这样，来减少传动部件的磨损程度，提高传动结构部件的使用寿命，保证智能机器人的正常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的整合型机器人头部传动机构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的整合型机器人头部传动机构的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的整合型机器人头部传动机构的第二连接件、转动块及滚珠的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10-整合型机器人头部传动机构；11-第一连接件；12-第二连接件；13-支撑架；14-第一伺服舵机；15-第二伺服舵机；131-支脚；132-轴孔；133-插柱；134-凸耳；16-承托板；17-转动块；121-凹槽；122-环形滚槽；123-滚珠；124-环形围壁；125-侧沿；126-扣勾；1251-缺口；111-固定柱。

具体实施方式

为了使本实用新型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，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图3，现对本实用新型提供的整合型机器人头部传动机构10进行说明。整合型机器人头部传动机构10包括：

第一连接件11，安装于头部空间，与头部连接且用于支撑头部；

第二连接件12，安装于颈部空间，与颈部连接且用于支撑颈部；

支撑架13，上端与第一连接件11连接，下端与第二连接件12连接；

第一伺服舵机14，安装于第一连接件11上，与支撑架13驱动连接以使第一连接件11相对于支撑架13做上下点头运动；以及

第二伺服舵机15，安装于支撑架13上，与第二连接件12驱动连接以使第二连接件12相对于支撑架13做左右摇头运动。

请一并参阅图1至图3，本实用新型提供的整合型机器人头部传动机构10，与现有技术相比，其第一伺服舵机14通过与支撑架13驱动连接，使得第一连接件11相对于支撑架13做上下点头运动，即第一连接件11带动整个头部实现点头自由度；而第二伺服舵机15通过与第二连接件12驱动连接，使得第二连接件12相对于支撑架13做左右摇头运动，即第二连接件12带动整个颈部实现摇头自由度。这样，一方面，其将第一连接件11和第二连接件12分别连接于支撑架13的两端，相应地，第一伺服舵机14与第一连接件11邻近设置，第二伺服舵机15与第二连接件12邻近设置，同时，第一连接件11安装于头部空间，而第二连接件12安装于颈部空间，这样，充分利用了头部空间和颈部空间，缓解了颈部空间放置位置紧张的问题，同时，避免传动部件之间的发生相互干涉的问题，并且，另一方面，通过第一伺服舵机14、第一连接件11及支撑架13来稳定头部的点头幅度，分散头部的点头自由度所带来的摩擦力；而通过第二伺服舵机15、第二连接件12及支撑架13来稳定头部的摇头幅度，分散头部的摇头自由度所带来的摩擦力，这样，来减少传动部件的磨损程度，提高传动结构部件的使用寿命，保证智能机器人的正常使用。

请一并参阅图1至图3，为了更好地传递第一伺服舵机14的动力，并带动第一连接件11相对于支撑架13做上下点头运动，以实现上下点头自由度，具体地，支撑架13的上端形成两个相对设置的支脚131，一支脚131与第一连接件11转动连接，另一支脚131与第一伺服舵机14的驱动轴转动连接。

进一步细化地，一支脚131上设有轴孔132，第一伺服舵机14的驱动轴与轴孔132转动配合，另一支脚131上设有插柱133，第一连接件11设有与插柱133转动配合的凸耳134。这样，在第一伺服舵机14的驱动轴与轴孔132驱动配合下，第一连接件11将以插柱133为转动中心，做相对于支撑架13的上下点头运动。

请一并参阅图1至图3，为了更好地传递第二伺服舵机15的动力，并带动第二连接件12相对于支撑架13做左右摇头运动，以实现左右摇头自由度，具体地，支撑架13的下端连接有承托板16，第二伺服舵机15的驱动轴竖直贯穿承托板16而与第二连接件12转动连接。这样，第二伺服舵机15的动力将直接通过驱动轴传递给第二连接件12，而驱使第二连接件12相对于支撑架13做左右摇头运动。

为了进一步地便于第二伺服舵机15驱动第二连接件12，具体地，第二伺服舵机15的驱动轴驱动连接有转动块17，第二连接件12的内表面上开设有与转动块17配合的凹槽121。这样，通过转动块17和凹槽121的配合来传递第二伺服舵机15的动力。

请一并参阅图1至图3，更为细化地，转动块17的形状呈星状，凹槽121与转动块17的形状相适。通过星状的转动块17与星状的凹槽121配合，使得转动块17与第二连接件12具有更大的接触面积，这样，便于将第二伺服舵机15的动力传递给第二连接件12，以驱使第二连接件12转动。当然，对于转动块17与凹槽121的具体形状的选择，并不仅限于星状，其他形状，如矩形状、三角形状等形状均可，只要满足使得转动块17与第二连接件12具有较大的接触面积的使用条件即可。

请一并参阅图1至图3，当第二连接件12在第二伺服舵机15的驱动下，相对于支撑架13做左右摇头运动时，第二连接件12也会相对于承托板16左右摇头运动，因此，为了使得第二连接件12相对于承托板16的左右摇头运动更为顺畅，具体地，第二连接件12的内表面上设有沿凹槽121外周延伸的环形滚槽122，环形滚槽122与承托板16之间形成环形空间，环形空间中滑动设置有滚珠123。这样，通过将滚珠123置于第二连接件12和承托板16之间，其起到了增强支撑架13对第二连接件12的支撑强度，同时，降低了第二连接件12相对于承托板16的运动摩擦的作用。

为了便于引导第二连接件12相对于承托板16的转动，以保证第二连接件12转动的顺利进行，具体地，第二连接件12的内表面上形成有环形围壁124，环形围壁124的自由端形成有沿其周向延伸的侧沿125，承托板16上设有滑动扣接于侧沿125上的扣勾126。这样，通过扣勾126扣接于环形围壁124的侧沿125上，使得扣勾126于侧沿125上的运动方向与第二连接件12相对于承托板16的运动方向一致。

请一并参阅图1至图3，为了便于第二连接件12与承托板16之间的安装，侧沿125开设有供扣勾126安装通过的缺口1251。

此外，为了便于安装第一伺服舵机14，第一连接件11设有固定柱111，第一伺服舵机14安装于固定柱111上。

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

Claims (10)

1.一种整合型机器人头部传动机构，其特征在于，包括：

第一连接件，安装于头部空间，与头部连接且用于支撑头部；

第二连接件，安装于颈部空间，与颈部连接且用于支撑颈部；

支撑架，上端与所述第一连接件连接，下端与所述第二连接件连接；

第一伺服舵机，安装于所述第一连接件上，与所述支撑架驱动连接以使所述第一连接件相对于所述支撑架做上下点头运动；以及

第二伺服舵机，安装于所述支撑架上，与所述第二连接件驱动连接以使所述第二连接件相对于所述支撑架做左右摇头运动。

2.如权利要求1所述的整合型机器人头部传动机构，其特征在于，所述支撑架的上端形成两个相对设置的支脚，一所述支脚与所述第一连接件转动连接，另一所述支脚与所述第一伺服舵机的驱动轴转动连接。

3.如权利要求2所述的整合型机器人头部传动机构，其特征在于，一所述支脚上设有轴孔，所述第一伺服舵机的驱动轴与所述轴孔转动配合，另一所述支脚上设有插柱，所述第一连接件设有与所述插柱转动配合的凸耳。

4.如权利要求1～3任一项所述的整合型机器人头部传动机构，其特征在于，所述支撑架的下端连接有承托板，所述第二伺服舵机的驱动轴竖直贯穿所述承托板而与所述第二连接件转动连接。

5.如权利要求4所述的整合型机器人头部传动机构，其特征在于，所述第二伺服舵机的驱动轴驱动连接有转动块，所述第二连接件的内表面上开设有与所述转动块配合的凹槽。

6.如权利要求5所述的整合型机器人头部传动机构，其特征在于，所述转动块的形状呈星状，所述凹槽与所述转动块的形状相适。

7.如权利要求5所述的整合型机器人头部传动机构，其特征在于，所述第二连接件的内表面上设有沿所述凹槽外周延伸的环形滚槽，所述环形滚槽与所述承托板之间形成环形空间，所述环形空间中滑动设置有滚珠。

8.如权利要求4所述的整合型机器人头部传动机构，其特征在于，所述第二连接件的内表面上形成有环形围壁，所述环形围壁的自由端形成有沿其周向延伸的侧沿，所述承托板上设有滑动扣接于所述侧沿上的扣勾。

9.如权利要求8所述的整合型机器人头部传动机构，其特征在于，所述侧沿开设有供所述扣勾安装通过的缺口。

10.如权利要求1～3任一项所述的整合型机器人头部传动机构，其特征在于，所述第一连接件设有固定柱，所述第一伺服舵机安装于所述固定柱上。