CN213259549U - 一种机器人的头身连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机器人的头身连接结构，属于机器人领域，该一种机器人的头身连接结构，包括机身连接板和机头连杆，所述电机安装架一的底端固定连接有电机一，电机安装架一的顶端固定连接有支架一，支架一的中心转动连接有连杆一，连杆一的两端通过键连接有支架二，支架二的末端固定连接有连接板，连接板的顶端固定连接有电机安装架二，电机安装架二的外壁一侧固定连接有电机二，连接板的顶端固定连接有支架四，支架四的上端轴孔转动连接有连杆三，连杆三的两端通过键连接有支架三，支架三的顶端固定连接有框体，框体的内壁顶端固定连接有电机三。本实用新型可以实现器人头部的多自由度转动。

Description

一种机器人的头身连接结构

技术领域

本实用新型属于机器人领域，具体涉及一种机器人的头身连接结构。

背景技术

随着人工智能的迅速发展，机器人技术也得到了飞速的发展。机器人的各种功能被相继开发并得到不断增强，机器人的应用领域也从最初的工业拓展到各行各业，从军用到民用，从生产领域到娱乐服务业，虽然种类很多，但是真的拟人化的机器人头身连接轴结构还是有欠缺的，且很多机器人的头部与身躯部分还是采用很简单的焊接方式，让头部连接身躯部分很呆板，不灵活；现有的机器人头部本身就是精密组件，依靠头部完成的工作内容本就繁重，如若在头部中继续增加连接机构，不仅会提高机器人的制造成本，还会增加头部的机构数量，不便于后续维修，而且现有的头部连接方式为了追求机器人头部与身体的连接稳定，通常采用螺栓固定方式，限制了头部活动，不利于机器人的自主行动。

经过检索发现，在授权公告号为CN209478226U的中国专利中公开了公开了一种机器人头身连接轴结构，包括头部骨架、身躯部骨架，连接头部骨架和身躯部骨架的连接轴组件，所述连接轴组件包括：连接轴、拉手、脖子连接杆，所述连接轴一端设置有拉手，所述脖子连接杆穿过拉手同连接轴通过滚珠组件卡合，所述拉手通过定位螺钉限位在连接轴上。

但是上述技术方案由于单一连接轴的方式，将机器人头部与身体进行连接，因此还存在由于单一连接轴的方式，限制了机器人头部的多自由度转动的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种机器人的头身连接结构，旨在解决现有技术中的由于单一连接轴的方式，限制了机器人头部的多自由度转动的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种机器人的头身连接结构，包括机身连接板和机头连杆，所述机身连接板的顶端固定连接有立柱，立柱的顶端固定连接有电机安装架一，电机安装架一的底端固定连接有电机一，电机安装架一的顶端固定连接有支架一，支架一的中心转动连接有连杆一，连杆一的两端通过键连接有支架二，支架二的末端固定连接有连接板，连接板的顶端固定连接有电机安装架二，电机安装架二的外壁一侧固定连接有电机二，连接板的顶端固定连接有支架四，支架四的上端轴孔转动连接有连杆三，连杆三的两端通过键连接有支架三，支架三的顶端固定连接有框体，框体的内壁顶端固定连接有电机三。

为了能够利用齿轮传动方式既可以提高能量传动以及转化的效率，又可以使得该种机构各部件所占用空间减少，从而达到精简该种机构的目的，作为本实用新型一种优选的，所述电机一的输出轴通过键连接有齿轮一，连杆一的通过键连接有齿轮二，齿轮一与齿轮二啮合，电机二的输出轴通过键连接有齿轮三，支架四的下端轴孔转动连接有连杆二，连杆二通过键连接有齿轮四，齿轮三与齿轮四啮合，连杆三通过键连接有齿轮五，齿轮四与齿轮五啮合。

为了能够取代齿轮传动方式，可以减少所需齿轮的数目，同时使用转台能够与机器头部更好的连接，作为本实用新型一种优选的，所述框体的外壁顶端固定连接有转台。

为了方便维修人员安装机体头部时进行定位，作为本实用新型一种优选的，所述转台的顶端设置有定位柱。

为了能够利用胀圈的膨胀和方便维修人员拆卸机器头部，作为本实用新型一种优选的，所述机头连杆的外壁设置有胀圈。

为了能够避免该机构内的部件在转动时产生干涉，同时防止因棱边存在而导致的磨损，作为本实用新型一种优选的，所述支架一、支架二、支架三以及支架四的顶端均加工出圆角。

为了能够减轻该连接机构的重量，方便人员安装，作为本实用新型一种优选的，所述立柱与框体的材质均采用空心管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过设置电机一、电机二以及电机三，能够实现该连接机构的多自由度转动，其中电机一的转动保证该连接机构X轴向转动，使得机头连杆可以向前向后弯曲；电机二的转动保证该连接机构Y轴向转动，使得机头连杆可以左前向右弯曲，电机三的转动保证该连接机构Z轴向转动，使得机头连杆可以做轴向转动，解决了单一连接轴限制机器人头部的多自由度转动的问题。

2、通过设置齿轮四，将框体的Y轴转动中心提高，能够避免框体做Y轴向转动时，与机构其它部件产生干涉，从而保证框体可以正常转动，同时通过齿轮四与齿轮五均设置在支架四上，减少了支架四所占用的空间，进而减少该种连接机构的体积，同时也减少了该种机构的制造成本。

3、通过设置胀圈，在机器人头部安插进入机头连杆时，可以依靠胀圈的膨胀使得机头连杆与机器人头部连接更为紧密，避免机器人头部在机头连杆上的松动导致机器人头部在该种连接机构转动过程中掉落，同时胀圈的设置，取代了螺栓等固定方式的连接，方便维修人员拆卸分离机头连杆与机器人头部。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型中的整体结构主视图；

图2为本实用新型中的整体结构后视图；

图3为本实用新型中的连接板部分结构示意图；

图4为本实用新型中的框体部分结构示意图；

图5为本实用新型中的转台部分结构示意图；

图中：1-机身连接板；2-立柱；3-齿轮一；4-电机安装架一；5-电机一；6-支架一；7-连杆一；8-齿轮二；9-支架二；10-连接板；11-电机安装架二；12-齿轮三；13-电机二；14-齿轮四；15-齿轮五；16-连杆二；17-连杆三；18-支架三；19-框体；20-电机三；21-转台；22-机头连杆；23-胀圈；24-支架四；25-定位柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型提供以下技术方案：包括机身连接板1和机头连杆22，所述机身连接板1的顶端固定连接有立柱2，立柱2的顶端固定连接有电机安装架一4，电机安装架一4的底端固定连接有电机一5，电机安装架一4的顶端固定连接有支架一6，支架一6的中心转动连接有连杆一7，连杆一7的两端通过键连接有支架二9，支架二9的末端固定连接有连接板10，连接板10的顶端固定连接有电机安装架二11，电机安装架二11的外壁一侧固定连接有电机二13，连接板10的顶端固定连接有支架四24，支架四24的上端轴孔转动连接有连杆三17，连杆三17的两端通过键连接有支架三18，支架三18的顶端固定连接有框体19，框体19的内壁顶端固定连接有电机三20。

在本实用新型的具体实施例中，通过设置电机一5、电机二13以及电机三20，能够实现该连接机构的多自由度转动，其中电机一5的转动保证该连接机构X轴向转动，使得机头连杆22可以向前向后弯曲；电机二13的转动保证该连接机构Y轴向转动，使得机头连杆22可以左向右弯曲，电机三20的转动保证该连接机构Z轴向转动，使得机头连杆22可以做轴向转动，解决了单一连接轴的方式，限制了机器人头部的多自由度转动。

具体的，所述电机一5的输出轴通过键连接有齿轮一3，连杆一7的通过键连接有齿轮二8，齿轮一3与齿轮二8啮合，电机二13的输出轴通过键连接有齿轮三12，支架四24的下端轴孔转动连接有连杆二16，连杆二16通过键连接有齿轮四14，齿轮三12与齿轮四14啮合，连杆三17通过键连接有齿轮五15，齿轮四14与齿轮五15啮合。

本实施例中：通过设置齿轮一3、齿轮二8、齿轮三12、齿轮四14以及齿轮五15，能够利用齿轮传动方式既可以提高能量传动以及转化的效率，又可以使得该种机构各部件所占用空间减少，从而达到精简该种机构的目的；其中齿轮四14与齿轮三12、齿轮五15的啮合，将框体19的Y轴转动中心提高，能够避免框体19做Y轴向转动时，与机构其它部件产生干涉，从而保证框体19可以正常转动。

具体的，所述框体19的外壁顶端固定连接有转台21。

本实施例中：通过设置转台21，能够取代齿轮传动方式，可以减少所需齿轮的数目，同时使用转台21能够与机器头部更好的连接，具体方式为在转台21的顶端可以进行螺纹孔加工，或者焊接相关部件，使转台21的构建放置机器头部的平台，进一步的在该平台上进行紧固连接，即可保证机器头部的安装稳定，再者因为该种机构具有多自由度转动的功能，所以避免了在该构建平台上继续增加转动机构的必要。

具体的，所述转台21的顶端设置有定位柱25。

本实施例中：通过设置定位柱25，方便维修人员安装机体头部时进行定位，同时由于定位柱25的存在，能够避免转台21与机器头部之间产生空转。

具体的，所述机头连杆22的外壁设置有胀圈23。

本实施例中：通过设置胀圈23，其一能够利用胀圈23的膨胀，达到固定机器头部的目的，其二能够方便维修人员拆卸机器头部。

具体的，所述支架一6、支架二9、支架三18以及支架四24的顶端均加工出圆角。

本实施例中：通过加工出圆角，能够避免该机构内的部件在转动时产生干涉，同时防止因棱边存在而导致的磨损。

具体的，所述立柱2与框体19的材质均采用空心管。

本实施例中：通过采用空心管材质，能够减轻该连接机构的重量，方便人员安装。

本实用新型的工作原理及使用流程：取出机器头部与机器身体，准备该种机构的安装工作，将机身连接板1固定于机器身体顶端，将机器头部固定于机头连杆22，接通电路，并使得电机一5、电机二13以及电机三20与机器人中央处理器电性连接，完成机器人头部与身体组装，接着进行连接机构转向测试；首先电机一5转动，带动齿轮一3，齿轮二8从动，带动连接板10转动，完成机器头部前后转动调试，电机一5回转复位；然后电机二13转动，带动齿轮三12，齿轮四14以及齿轮五15从动，带动框体19转动，完成机器头部左右转动调试，电机二13回转复位；最后，电机三20转动，带动转台21转动，通过定位柱25实现辅助固定，防止空转，完成机器头部平面转动调试，电机三20回转复位，综上三步，完成该种机构多自由度转动调试。最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种机器人的头身连接结构，包括机身连接板(1)和机头连杆(22)其特征在于：所述机身连接板(1)的顶端固定连接有立柱(2)，立柱(2)的顶端固定连接有电机安装架一(4)，电机安装架一(4)的底端固定连接有电机一(5)，电机安装架一(4)的顶端固定连接有支架一(6)，支架一(6)的中心转动连接有连杆一(7)，连杆一(7)的两端通过键连接有支架二(9)，支架二(9)的末端固定连接有连接板(10)，连接板(10)的顶端固定连接有电机安装架二(11)，电机安装架二(11)的外壁一侧固定连接有电机二(13)，连接板(10)的顶端固定连接有支架四(24)，支架四(24)的上端轴孔转动连接有连杆三(17)，连杆三(17)的两端通过键连接有支架三(18)，支架三(18)的顶端固定连接有框体(19)，框体(19)的内壁顶端固定连接有电机三(20)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人的头身连接结构，其特征在于：所述电机一(5)的输出轴通过键连接有齿轮一(3)，连杆一(7)的通过键连接有齿轮二(8)，齿轮一(3)与齿轮二(8)啮合，电机二(13)的输出轴通过键连接有齿轮三(12)，支架四(24)的下端轴孔转动连接有连杆二(16)，连杆二(16)通过键连接有齿轮四(14)，齿轮三(12)与齿轮四(14)啮合，连杆三(17)通过键连接有齿轮五(15)，齿轮四(14)与齿轮五(15)啮合。

3.根据权利要求1所述的一种机器人的头身连接结构，其特征在于：所述框体(19)的外壁顶端固定连接有转台(21)，转台(21)的顶端固定连接有机头连杆(22)。

4.根据权利要求3所述的一种机器人的头身连接结构，其特征在于：所述转台(21)的顶端设置有定位柱(25)。

5.根据权利要求1所述的一种机器人的头身连接结构，其特征在于：所述机头连杆(22)的外壁设置有胀圈(23)。

6.根据权利要求1所述的一种机器人的头身连接结构，其特征在于：所述支架一(6)、支架二(9)、支架三(18)以及支架四(24)的顶端均加工出圆角。

7.根据权利要求1所述的一种机器人的头身连接结构，其特征在于：所述立柱(2)与框体(19)的材质均采用空心管。

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