CN216759909U - 一种机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机器人，包括上下设置的头部(1)和颈部(2)，颈部(2)含有上下设置的上支架(21)和中间支撑平台(22)，中间支撑平台(22)连接有左右设置的左舵机(23)和右舵机(24)，上支架(21)的左前部、左上连杆(25)和左舵机的舵臂(231)依次通过转轴连接，上支架(21)的右前部、右上连杆(26)和右舵机的舵臂(241)依次通过转轴连接，上支架(21)的后部和中间支撑平台(22)的后部通过万向节(27)连接，左舵机(23)和右舵机(24)均能够驱动上支架(21)转动。该机器人的头部可以具有倾斜向上或向下的摆动功能。

Description

一种机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人。

背景技术

模仿人的形态和行为而设计制造的机器人就是仿人机器人，一般分别或同时具有仿人的四肢和头部。仿人机器人具有人类的外观，可以适应人类的生活和工作环境，代替人类完成各种作业，并可以在很多方面扩展人类的能力，在服务，医疗，教育，娱乐等多个领域得到广泛应用。而且随着科技的发展，技术的不断创新，也使得仿人机器人不断完善，使其能够成为与人相互影响的最理想的机器人，因为它的外形像人，它的思维方式和行为方式也将越来越接近人。仿人机器人能够通过与环境的交互不断获得新知识，而且还能用它的设计者根本想象不到的方式去完成各种任务，它会自己适应非结构化的，动态的环境。

曾经因为我们制造机器的局限性，使得我们不得不去适应机器，而我们要让机器来适应我们，仿人机器人是完成这一梦想的最好机会。仿人机器人头部动作包括眼球转动、眨眼睛、嘴部张合、点头转头等一系列动作，但是，现有的仿人机器人头部只能实现简单的左右摆动，灵活度差。

实用新型内容

为了提高现有机器人头部转动的灵活度，本实用新型提供了一种机器人，该机器人的头部可以具有倾斜向上或倾斜向下的摆动功能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种机器人，在以X、Y、Z轴为坐标轴的空间直角坐标系中，包括上下设置的头部和颈部，颈部含有上下设置的上支架和中间支撑平台，中间支撑平台连接有左右设置的左舵机和右舵机，上支架的左前部、左上连杆和左舵机的舵臂依次通过转轴连接，上支架的右前部、右上连杆和右舵机的舵臂依次通过转轴连接，上支架的后部和中间支撑平台的后部通过万向节连接，左舵机和右舵机均能够驱动上支架转动。

左上连杆和右上连杆均位于中间支撑平台的前方，左上连杆和右上连杆呈八字形设置，左上连杆和右上连杆左右对称且互为镜像，左舵机和右舵机左右对称且互为镜像。

上支架的左前部和左上连杆的上端通过左上第一转轴连接，左上连杆的下端和左舵机的舵臂通过左上第二转轴连接，左上第一转轴的轴线和左上第二转轴的轴线均与Y轴平行，左舵机的舵臂能够以平行于Y轴的直线为轴摆动。

上支架的右前部和右上连杆的上端通过右上第一转轴连接，右上连杆的下端和右舵机的舵臂通过右上第二转轴连接，右上第一转轴的轴线和右上第二转轴的轴线均与Y轴平行，右舵机的舵臂能够以平行于Y轴的直线为轴摆动。

万向节为十字轴万向节，万向节含有从上向下依次连接的上连接轴、十字轴和下连接轴，上支架的后部和上连接轴通过螺钉连接固定，中间支撑平台的后部和下连接轴通过螺钉连接固定。

中间支撑平台的上部设有上支座，上支座含有左右间隔设置的左支杆和右支杆，上支架内设有上舵机，上舵机位于左支杆和右支杆之间，上舵机的下端能够与左支杆和右支杆抵接，沿从上向下的方向，左支杆和右支杆之间的距离逐渐减小。

颈部还含有下支架，中间支撑平台与下支架上下设置，中间支撑平台和下支架通过下转轴连接，下转轴的轴线与Y轴平行，下支架内设有下舵机，中间支撑平台的前侧左下部、左下连杆和下舵机的舵臂的左端依次通过转轴连接，中间支撑平台的前侧右下部、右下连杆和下舵机的舵臂的右端依次通过转轴连接，下舵机能够驱动中间支撑平台以下转轴为轴摆动。

左下连杆和右下连杆均位于中间支撑平台的前方，左下连杆和右下连杆呈倒立的八字形设置，左下连杆和右下连杆左右对称且互为镜像，下舵机的输出轴位于下舵机的舵臂的左右两端之间，下舵机的舵臂能够以平行于Y轴的直线为轴摆动。

中间支撑平台的前侧左下部和左下连杆的上端通过左下第一转轴连接，左下连杆的下端和下舵机的舵臂的左端通过左下第二转轴连接；中间支撑平台的前侧右下部和右下连杆的上端通过右下第一转轴连接，右下连杆的下端和下舵机的舵臂的右端通过右下第二转轴连接；左下第一转轴的轴线、左下第二转轴的轴线、右下第一转轴的轴线和右下第二转轴的轴线均与Y轴平行。

上支架内固定有上舵机，上支架的上方设有头部安装座，上舵机的舵臂和头部安装座连接固定，上舵机能够驱动头部安装座以平行于Z轴的直线为轴摆动。

本实用新型的有益效果是：该机器人的头部可以具有倾斜向上或倾斜向下的摆动功能。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型所述机器人的主视示意图。

图2是本实用新型所述机器人的后视立体示意图。

图3是本实用新型所述机器人的后视示意图。

图4是本实用新型所述机器人的右前视立体示意图。

图5是本实用新型所述机器人的左前视立体示意图。

图6是图2的中下部放大示意图。

图7是本实用新型所述机器人的俯视立体示意图。

1、头部；2、颈部；

21、上支架；22、中间支撑平台；23、左舵机；24、右舵机；25、左上连杆；26、右上连杆；27、万向节；28、上舵机；29、下支架；210、下舵机；211、左下连杆；212、右下连杆；

221、上支座；222、左支杆；223、右支杆；224、前侧板；225、后侧板；226、上侧板；

231、左舵机的舵臂；

241、右舵机的舵臂；

251、左上第一转轴；252、左上第二转轴；

261、右上第一转轴；262、右上第二转轴；

271、上连接轴；272、下连接轴；

281、上舵机的舵臂；282、头部安装座；283、点头舵机；

291、下转轴；

2101、下舵机的舵臂；

2111、左下第一转轴；2112、左下第二转轴；

2121、右下第一转轴；2122、右下第二转轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种机器人，在以X、Y、Z轴为坐标轴的空间直角坐标系中，所述机器人包括上下设置的头部1和颈部2，颈部2含有上下设置的上支架21和中间支撑平台22，中间支撑平台22连接有左右设置的左舵机23和右舵机24，上支架21的左前部、左上连杆25和左舵机的舵臂231依次通过转轴连接，上支架21的右前部、右上连杆26和右舵机的舵臂241依次通过转轴连接，上支架21的后部和中间支撑平台22的后部通过万向节27连接，左舵机23和右舵机24均能够驱动上支架21转动，如图1至图7所示。

在本实施例中，左上连杆25和右上连杆26均位于中间支撑平台22的前方，左上连杆25和右上连杆26呈正立的八字形设置，左上连杆25和右上连杆26均呈长条形结构，左上连杆25和右上连杆26左右对称且互为镜像，左舵机23和右舵机24左右对称且互为镜像。

在本实施例中，上支架21的左前部和左上连杆25的上端通过左上第一转轴251连接(可以称为铰接)，左上连杆25的下端和左舵机的舵臂231通过左上第二转轴252连接(可以称为铰接)，左上第一转轴251的轴线和左上第二转轴252的轴线均能够与Y轴平行，左舵机的舵臂231能够以平行于Y轴的直线为轴摆动，从而使头部1和上支架21向左上方或左下方倾斜转动，转动的幅度由左舵机23控制。

在本实施例中，上支架21的右前部和右上连杆26的上端通过右上第一转轴261连接，右上连杆26的下端和右舵机的舵臂241通过右上第二转轴262连接，右上第一转轴261的轴线和右上第二转轴262的轴线均能够与Y轴平行，右舵机的舵臂241能够以平行于Y轴的直线为轴摆动，从而使头部1和上支架21向右上方或右下方倾斜转动，转动的幅度由右舵机24控制，如图1至图5所示。

在本实施例中，万向节27为十字轴万向节，万向节27大致呈直立状态，万向节27含有从上向下依次连接的上连接轴271、十字轴和下连接轴272，所述十字轴的两个十字交叉轴分别与X轴和Y轴一一对应平行，上支架21和中间支撑平台22上下间隔设置，上支架21的后部和上连接轴271通过螺钉连接固定，中间支撑平台22的后部和下连接轴272通过螺钉连接固定。

在本实施例中，中间支撑平台22的上部设有上支座221，上支座221大致呈凹字形结构，上支座221含有左右间隔设置的左支杆222和右支杆223，上支架21内固定套设有上舵机28，上舵机28位于左支杆222和右支杆223之间，上舵机28的下端能够与左支杆222和右支杆223抵接，上舵机28的下端能够脱离左支杆222和右支杆223，沿从上向下的方向，左支杆222和右支杆223之间的距离逐渐减小，如图3和图7所示。

在本实施例中，颈部2还含有下支架29，中间支撑平台22与下支架29上下设置，中间支撑平台22和下支架29通过下转轴291连接，下转轴291的轴线与Y轴平行，下支架29内设有下舵机210，中间支撑平台22的前侧左下部、左下连杆211和下舵机的舵臂2101的左端依次通过转轴连接，中间支撑平台22的前侧右下部、右下连杆212和下舵机的舵臂2101的右端依次通过转轴连接，下舵机210能够驱动中间支撑平台22以下转轴291为轴摆动。

在本实施例中，左下连杆211和右下连杆212均位于中间支撑平台22的前方，左下连杆211和右下连杆212均位于下支架29的前方，左下连杆211和右下连杆212呈倒立的八字形设置，左下连杆211和右下连杆212均呈长条形结构。左下连杆211和右下连杆212左右对称且互为镜像，下舵机210的输出轴与下舵机的舵臂2101连接固定，下舵机210的输出轴位于下舵机的舵臂2101的左右两端之间，下舵机的舵臂2101能够以平行于Y轴的直线为轴摆动，从而实现头部1、上支架21和中间支撑平台22的左右转动，转动的幅度由下舵机210控制。

在本实施例中，中间支撑平台22的前侧左下部和左下连杆211的上端通过左下第一转轴2111连接，左下连杆211的下端和下舵机的舵臂2101的左端通过左下第二转轴2112连接；中间支撑平台22的前侧右下部和右下连杆212的上端通过右下第一转轴2121连接，右下连杆212的下端和下舵机的舵臂2101的右端通过右下第二转轴2122连接；左下第一转轴2111的轴线、左下第二转轴2112的轴线、右下第一转轴2121的轴线和右下第二转轴2122的轴线均与Y轴平行。

在本实施例中，中间支撑平台22不但含有上支座221，中间支撑平台22还含有前侧板224、后侧板225和上侧板226，上支座221、前侧板224、后侧板225和上侧板226连接为一体，上支座221、前侧板224、后侧板225和上侧板226之间无相对的移动和转动。前侧板224的左下部和左下连杆211的上端通过左下第一转轴2111连接，前侧板224的右下部和右下连杆212的上端通过右下第一转轴2121连接，如图1至图7所示。

在本实施例中，上支架21内固定有上舵机28，上支架21的上方设有头部安装座282，头部1与头部安装座282上下连接，头部安装座282与上支架21上下间隔设置，上舵机的舵臂281和头部安装座282连接固定，上舵机28能够驱动头部安装座282以平行于Z轴的直线为轴摆动，从而实现头部1左右摆动功能。头部1内设有点头舵机283，点头舵机283的舵臂与头部安装座282连接固定，点头舵机283的舵臂以平行于X轴的直线为轴摆动，从而实现头部1上下摆动功能。

下面介绍所述机器人的工作过程。

1、当下舵机的舵臂2101以平行于Y轴的直线为轴摆动时，由左下连杆211和右下连杆212传动，头部1、上支架21和中间支撑平台22均同步向左或向右转动，转动的幅度由下舵机210控制。

2、左舵机的舵臂231的左端和右舵机的舵臂241的右端向上转动少量距离后，上舵机28的下端脱离左支杆222和右支杆223。当左舵机的舵臂231以平行于Y轴的直线为轴摆动时，可以使头部1和上支架21向左上方或左下方倾斜转动，转动的幅度由左舵机23控制。当右舵机的舵臂241以平行于Y轴的直线为轴摆动时，可以使头部1和上支架21向右上方或右下方倾斜转动，转动的幅度由右舵机24控制。左上连杆25和右上连杆26传动，万向节27配合，实现上述倾斜转动。从而使该机器人的头部可以具有倾斜向上或倾斜向下的摆动功能。

3、上舵机的舵臂281能够以平行于Z轴的直线为轴摆动，可以使上舵机28驱动头部1和头部安装座282以平行于Z轴的直线为轴摆动，实现左右摇头功能，如图1至图7所示。

4、点头舵机283的舵臂能够以平行于X轴的直线为轴摆动，可以使点头舵机283驱动头部1以平行于X轴的直线为轴摆动，实现上下点头功能。

为了便于理解和描述，本实用新型中采用了绝对位置关系与空间直角坐标系相结合的方式进行了表述，如无特别说明，其中的方位词“上”表示图1中的上侧方向，方位词“下”表示图1中的下侧方向，方位词“左”表示图1中的左侧方向，方位词“右”表示图1中的右侧方向，方位词“前”表示垂直于图1的纸面并指向纸面外侧的方向，方位词“后”表示垂直于图1的纸面并指向纸面内侧的方向。X轴方向与左右方向相对应，Y轴方向与前后方向相对应，Z轴方向与上下方向相对应，本实用新型采用了阅读者或使用者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本实用新型保护范围的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种机器人，在以X、Y、Z轴为坐标轴的空间直角坐标系中，其特征在于，所述机器人包括上下设置的头部(1)和颈部(2)，颈部(2)含有上下设置的上支架(21)和中间支撑平台(22)，中间支撑平台(22)连接有左右设置的左舵机(23)和右舵机(24)，上支架(21)的左前部、左上连杆(25)和左舵机的舵臂(231)依次通过转轴连接，上支架(21)的右前部、右上连杆(26)和右舵机的舵臂(241)依次通过转轴连接，上支架(21)的后部和中间支撑平台(22)的后部通过万向节(27)连接，左舵机(23)和右舵机(24)均能够驱动上支架(21)转动。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，左上连杆(25)和右上连杆(26)均位于中间支撑平台(22)的前方，左上连杆(25)和右上连杆(26)呈八字形设置，左上连杆(25)和右上连杆(26)左右对称且互为镜像，左舵机(23)和右舵机(24)左右对称且互为镜像。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，上支架(21)的左前部和左上连杆(25)的上端通过左上第一转轴(251)连接，左上连杆(25)的下端和左舵机的舵臂(231)通过左上第二转轴(252)连接，左上第一转轴(251)的轴线和左上第二转轴(252)的轴线均与Y轴平行，左舵机的舵臂(231)能够以平行于Y轴的直线为轴摆动。

4.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，上支架(21)的右前部和右上连杆(26)的上端通过右上第一转轴(261)连接，右上连杆(26)的下端和右舵机的舵臂(241)通过右上第二转轴(262)连接，右上第一转轴(261)的轴线和右上第二转轴(262)的轴线均与Y轴平行，右舵机的舵臂(241)能够以平行于Y轴的直线为轴摆动。

5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，万向节(27)为十字轴万向节，万向节(27)含有从上向下依次连接的上连接轴(271)、十字轴和下连接轴(272)，上支架(21)的后部和上连接轴(271)通过螺钉连接固定，中间支撑平台(22)的后部和下连接轴(272)通过螺钉连接固定。

6.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，中间支撑平台(22)的上部设有上支座(221)，上支座(221)含有左右间隔设置的左支杆(222)和右支杆(223)，上支架(21)内设有上舵机(28)，上舵机(28)位于左支杆(222)和右支杆(223)之间，上舵机(28)的下端能够与左支杆(222)和右支杆(223)抵接，沿从上向下的方向，左支杆(222)和右支杆(223)之间的距离逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，颈部(2)还含有下支架(29)，中间支撑平台(22)与下支架(29)上下设置，中间支撑平台(22)和下支架(29)通过下转轴(291)连接，下转轴(291)的轴线与Y轴平行，下支架(29)内设有下舵机(210)，中间支撑平台(22)的前侧左下部、左下连杆(211)和下舵机的舵臂(2101)的左端依次通过转轴连接，中间支撑平台(22)的前侧右下部、右下连杆(212)和下舵机的舵臂(2101)的右端依次通过转轴连接，下舵机(210)能够驱动中间支撑平台(22)以下转轴(291)为轴摆动。

8.根据权利要求7所述的机器人，其特征在于，左下连杆(211)和右下连杆(212)均位于中间支撑平台(22)的前方，左下连杆(211)和右下连杆(212)呈倒立的八字形设置，左下连杆(211)和右下连杆(212)左右对称且互为镜像，下舵机(210)的输出轴位于下舵机的舵臂(2101)的左右两端之间，下舵机的舵臂(2101)能够以平行于Y轴的直线为轴摆动。

9.根据权利要求8所述的机器人，其特征在于，中间支撑平台(22)的前侧左下部和左下连杆(211)的上端通过左下第一转轴(2111)连接，左下连杆(211)的下端和下舵机的舵臂(2101)的左端通过左下第二转轴(2112)连接；中间支撑平台(22)的前侧右下部和右下连杆(212)的上端通过右下第一转轴(2121)连接，右下连杆(212)的下端和下舵机的舵臂(2101)的右端通过右下第二转轴(2122)连接；左下第一转轴(2111)的轴线、左下第二转轴(2112)的轴线、右下第一转轴(2121)的轴线和右下第二转轴(2122)的轴线均与Y轴平行。

10.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，上支架(21)内固定有上舵机(28)，上支架(21)的上方设有头部安装座(282)，上舵机的舵臂(281)和头部安装座(282)连接固定，上舵机(28)能够驱动头部安装座(282)以平行于Z轴的直线为轴摆动。

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