CN217123193U - 机器人头部的俯仰机构、机器人的头部组件和机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机器人技术领域，提供一种机器人头部的俯仰机构、机器人的头部组件和机器人。机器人头部的俯仰机构，包括：基座，适于安装至机器人的机身；驱动单元，安装于基座；第一锥齿轮，动力耦合于驱动单元的输出部；第二锥齿轮，可转动安装于基座，且第二锥齿轮适于固定至机器人头部以带动头部俯仰；第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，第一锥齿轮适于带动第二锥齿轮在第一极限位置和第二极限位置之间往复转动。因为锥齿轮实现了换向，第一锥齿轮不用与第二锥齿轮同轴，此时第一锥齿轮可以占用颈部空间，这样可大大缩小对头部空间的占用，方便头部内部元器件的布局。

Description

机器人头部的俯仰机构、机器人的头部组件和机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及机器人头部的俯仰机构、机器人的头部组件和机器人。

背景技术

随着科技的发展，机器人已被广泛应用于家庭、医疗、餐饮、建筑等行业，给人们的生活、生产带来诸多便利。特别是机器人头部集成的元器件也越来越多，包括显示屏、音量按键、麦克风阵列、拍照模组及传感器等硬件；例如拍照模组等需要根据拍照对象进行角度调整，这样就要求机器人头部需要做俯仰运动，从而调整识别区域。现有的机器人通常采用减速电机直连驱动机器人头部进行俯仰运动。这就使得在转轴轴向方向上所需的空间比较大，导致机器人头部空间结构较大，如果头部是偏心结构，则转动头部所需的驱动力矩还会更大，所需的减速电机的尺寸也会更大。

发明内容

本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种机器人头部的俯仰机构，通过采用具有轴交角的锥齿轮传动，可以在节省头部空间的情况下，保证头部所需的驱动力矩。

本申请还提出一种机器人的头部组件。

本申请还提出一种机器人。

根据本申请第一方面实施例的一种机器人头部的俯仰机构，包括：

基座，适于安装至机器人的机身；

驱动单元，安装于所述基座；

第一锥齿轮，动力耦合于所述驱动单元的输出部；

第二锥齿轮，可转动安装于所述基座，且所述第二锥齿轮适于固定至机器人头部以带动头部俯仰；

所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合，所述第一锥齿轮适于带动所述第二锥齿轮在第一极限位置和第二极限位置之间往复转动。

根据本申请实施例的机器人头部的俯仰机构，因为锥齿轮实现了换向，第一锥齿轮不用与第二锥齿轮同轴，此时第一锥齿轮可以占用颈部空间，这样可大大缩小对头部空间的占用，方便头部内部元器件的布局。

根据本申请的一个实施例，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮的传动比大于一，和/或，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮的轴交角为九十度。

根据本申请的一个实施例，还包括：

第一轴承座，固定于所述基座；

第一轴承，连接所述第二锥齿轮；

第一轴承盖，和所述第一轴承座连接，且适于将所述第一轴承安装至所述第一轴承座。

根据本申请的一个实施例，所述第二锥齿轮包括：

锥齿段，所述锥齿段的第一端形成有第一限位面，所述锥齿段的第二端形成有第二限位面；

所述第一轴承盖形成有第一限位部和第二限位部；

在所述第一极限位置，所述第一限位面和所述第一限位部限位配合；在所述第二极限位置，所述第二限位面和所述第二限位部限位配合。

根据本申请的一个实施例，所述第二锥齿轮固定连接有触发件，所述基座设置有第一限位开关和第二限位开关；

在所述第一极限位置，所述触发件触发所述第一限位开关；在所述第二极限位置，所述触发件触发所述第二限位开关。

根据本申请的一个实施例，还包括：

第二轴承座，固定于所述基座；

第二轴承，适于连接至机器人头部；

第二轴承盖，和所述第二轴承座连接，且适于将所述第二轴承安装至所述第二轴承座。

根据本申请的一个实施例，所述驱动单元为电机，所述输出部为所述电机的输出轴，所述第一锥齿轮固定连接所述输出轴。

根据本申请的一个实施例，所述电机背向所述第一锥齿轮的一侧设置有驱动器，所述驱动器包括磁编码器芯片；所述电机朝向所述驱动器的端面设置有磁钢，所述磁编码器芯片和所述磁钢配合以控制所述电机的转动。

根据本申请第二方面实施例的机器人的头部组件，包括：

头部，包括同轴的第一连接轴和第二连接轴；

上述机器人头部的俯仰机构，所述俯仰机构连接所述头部；

在所述俯仰机构包括第一轴承和第二轴承的情况下，所述第一轴承连接所述第二锥齿轮的连接部，所述第二轴承连接所述第二连接轴。

根据本申请实施例的机器人的头部组件，由于包括上述头部的俯仰机构，因此具有上述头部的俯仰机构的所有技术效果，此处不再赘述。

根据本申请第三方面实施例的机器人，包括：

头部，包括同轴的第一连接轴和第二连接轴；

机身；

上述机器人头部的俯仰机构，所述俯仰机构适应将所述头部安装至所述机身；

底盘，连接所述机身。

根据本申请实施例的机器人，由于包括上述机器人的头部组件，因此具有上述机器人的头部组件的所有技术效果，此处不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的俯仰机构的装配示意图之爆炸图；

图2是图1中A处的局部放大示意图；

图3是本申请实施例提供的俯仰机构的装配示意图；

图4是本申请实施例提供的俯仰机构的结构示意图之一；

图5是本申请实施例提供的俯仰机构的结构示意图之二；

图6是本申请实施例提供的俯仰机构的结构示意图之三；

图7是本申请实施例提供的俯仰机构的局部装配示意图；

图8是本申请实施例提供的阻尼转轴的装配示意图之爆炸图；

图9是图8中B处的局部放大示意图；

图10本申请实施例提供的阻尼转轴的装配示意图之一；

图11本申请实施例提供的阻尼转轴的装配示意图之二。

附图标记：

130、头部；

291、俯仰机构；

2911、电机；29111、输出轴；2912、基座；29121、底板；29122、支撑架；29123、支撑板；29124、定位销；2913、第一锥齿轮；

2915、第一连接轴；29151、限位孔；2916、第二连接轴；29161、固定段；29162、自由段；29163、第四法兰盘；

400、第二锥齿轮；4001、锥齿段；4002、第一限位面；4003、第二限位面；4004、连接部；4005、凸台；

401、第一轴承座；402、第一轴承；403、第一轴承盖；4031、第一限位部；4032、第二限位部；404、触发件；405、第一限位开关；406、第二限位开关；407、第二轴承座；408、第二轴承；409、第二轴承盖；410、驱动器；411、磁钢；413、挡片；

500、阻尼转轴；501、活动件；5011、第三法兰盘；502、固定件；5021、第二法兰盘；50211、定位缺口；503、穿装槽；504、走线孔；505、防护罩；506、安装支架；5061、第一法兰盘；50611、定位凸起；5062、定位孔；507、线缆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不能用来限制本申请的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

根据本申请的实施例，机器人能够半自主或者全自主工作，其可以适用于家庭、商场或者饭店等，具体应用场景不限。基于机器人应用场景不同，机器人可以分为家庭服务机器人、迎宾导览机器人、点餐送餐机器人或者消毒机器人等，具体类型不受限制。

下面结合图1至图11对本申请实施例的机器人头部(后文也可以简称为头部130)的俯仰机构291(后文简称俯仰机构291)、机器人头部组件和机器人进行描述。

根据本申请第一方面的实施例，提供一种机器人头部130的俯仰机构291，请参见图1。其中，俯仰机构291包括基座2912、第一锥齿轮2913和第二锥齿轮400。基座2912用于安装至机器人的机身。基座2912包括底板29121、支撑架29122和支撑板29123，进而，底板29121可以安装至机身，底板29121和支撑架29122之间可以形成安装空间(例如用于安装驱动单元)，且支撑板29123上方可以形成俯仰机构291其他部件的安装空间。当然，基座2912的结构不受此处举例的限制，其只要满足俯仰机构291的装配需求(连接机器人头部130和机器人的机身)即可。

根据本申请的实施例，第一锥齿轮2913和第二锥齿轮400啮合，且第一锥齿轮2913和第二锥齿轮400都直接或者间接的安装于基座2912。其中，第一锥齿轮2913为主动轮，第二锥齿轮400为从动轮，且第二锥齿轮400用于固定至机器人头部130。第一锥齿轮2913可以带动第二锥齿轮400在第一极限位置和第二极限位置之间往复转动，进而第二锥齿轮400带动头部130在最大仰角和最大俯角之间做俯仰运动。

根据本申请的实施例，“基座2912用于安装至机器人的机身”包括基座2912直接安装至机器人的机身的情形，也包括基座2912通过旋转机构或者其他部件间接安装至机器人的机身的情形。当基座2912通过旋转机构安装至机器人的时候，则此时机器人头部130既可以在俯仰机构291的带动下做俯仰运动，又可以在旋转机构的带动下做旋转运动。其中，旋转机构可以采用任何现有技术中公开的旋转驱动结构，例如，旋转机构可以为旋转电机驱动的旋转座，进而基座2912可以安装于旋转座上，具体结构形式在此不一一举例。

根据本申请的实施例，因为锥齿轮(在没有限定的情况下，“锥齿轮”指代的是第一锥齿轮2913和第二锥齿轮400中的至少其中一个)实现了换向，第一锥齿轮2913不用与第二锥齿轮400同轴，此时第一锥齿轮2913可以占用颈部空间，这样可大大缩小对头部130空间的占用，方便头部130内部元器件的布局。

在一个实施例中，第一锥齿轮2913和第二锥齿轮400的传动比大于一，进而此时可以为头部130提供更大的俯仰传动力矩。该种情况下，通过锥齿轮带动头部130俯仰，可以在占用空间较小的情况下，提供大的输出力矩满足俯仰传动需求。具体的，当锥齿轮二沿着圆周可以设置的齿数比第一锥齿轮2913的齿数更多时，相当于在第一锥齿轮2913和第二锥齿轮400之间增加了一级减速，从而同样的驱动力作用下可以为头部130提供更大的俯仰传动力矩，更加适用于需要大的俯仰传动的情形。

在一个实施例中，第一锥齿轮2913和第二锥齿轮400的轴交角为九十度，此时第一锥齿轮2913和第二锥齿轮400可以实现九十度换向。当然，第一锥齿轮2913和第二锥齿轮400的轴交角不受此处举例的限制，其还可以为任意其他合适的角度。

根据本申请的实施例，机器人的俯仰一般是自动实现，进而此时第一锥齿轮2913连接驱动单元(图1中驱动单元为电机2911)，进而驱动单元可以通过第一锥齿轮2913和第二锥齿轮400带动头部130自动俯仰。当然，也不排除第一锥齿轮2913在手动作用下发生转动，以实现机器人头部130角度调节的可能性。当设置有驱动单元时，驱动单元安装于基座2912，且驱动单元的输出部动力耦合第一锥齿轮2913以带动第一锥齿轮2913转动。其中，驱动单元可以但是不局限于采用电机2911，尤其是自带减速箱且具有一定减速比的电机2911，此时第一锥齿轮2913连接于电机2911的输出轴29111。

图1中，支撑板29123上开有圆孔(图中未标识)，用于电机2911的装配；电机2911固定在支撑板29123上，电机的输出轴29111伸出至支撑板29123上方，第一锥齿轮2913与电机2911的输出轴29111固定连接。图1中，输出轴29111为非回转体，例如输出轴29111的横截面为类似“D”字型，相对应的第一锥齿轮2913的内孔的横截面也为类“D”字形，输出轴29111与第一锥齿轮2913的内孔配合连接，进而保证输出轴29111可以带动第一锥齿轮2913转动。

在一个实施例中，请参见图1，俯仰机构291还包括第一轴承座401、第一轴承402和第一轴承盖403。其中，第一轴承座401固定于基座2912，第一轴承盖403和第一轴承座401连接，进而在第一轴承座401和第一轴承盖403之间形成有第一轴承402的安装空间。在此基础上，第二锥齿轮400连接第一轴承402，且第一轴承402安装至第一轴承座401，进而使得第二锥齿轮400安装于基座2912且可以相对基座2912转动。其中，第一轴承402的外圈相对第一轴承座401固定，第一轴承402的内圈固定连接于第二锥齿轮400，当第二锥齿轮400转动的时候，带动第一轴承402的内圈相对外圈转动。

图2中，第二锥齿轮400包括圆柱形的连接部4004，进而将第一轴承402套装于连接部4004。当然，也可以在头部130设置有圆柱形的第一连接轴2915(后文会详细说明)，进而，将第一轴承402套装于第一连接轴2915。

请参见图2，第二锥齿轮400的端部设置有凸台4005，头部130设置有和凸台4005配合的限位孔29151，且凸台4005和限位孔29151均为非回转体，进而将凸台4005插入限位孔29151之后，第二锥齿轮400可以带动头部130一起转动。在此基础上，采用螺纹件连接第二锥齿轮400和第一连接轴2915，可以保证第二锥齿轮400和头部130的固定效果。当然，凸台4005和限位孔29151的位置也可以互换，此时，第二锥齿轮400的端部形成有限位孔29151，头部130设置有凸台4005。并且，凸台4005和限位孔29151的结构形式不受限制，只要为非回转体即可。图2中，凸台4005和限位孔29151为中心对称结构，当然，凸台4005和限位孔29151还可以采用其他具有防呆特性的结构，进而可以确定第二锥齿轮400和第一连接轴2915的相对位置，以限定头部130的俯仰角度。

图2中，第二锥齿轮400包括锥齿段4001，根据本申请的实施例，锥齿段4001对应的圆心角由头部130的俯仰角度确定。例如，当头部130俯仰的角度范围为九十度的时候，则锥齿段4001对应的圆心角不小于九十度即可。其中，锥齿段4001的圆心角等于或者稍大于头部130俯仰角度的时候，可以控制第二锥齿轮400的制备成本。此外，通过第二锥齿轮400自身设置的限位面(在没有限定的情况下，限位面指代的是第一限位面4002和第二限位面4003的至少其中一个)达到限位目的(后文会详细说明)。

在一个实施例中，锥齿段4001的第一端形成有第一限位面4002，锥齿段4001的第二端形成有第二限位面4003；第一轴承盖403形成有第一限位部4031和第二限位部4032；在第一极限位置，第一限位面4002和第一限位部4031限位配合，此时第二锥齿轮400带动头部130运动至最大仰角位置；在第二极限位置，第二限位面4003和第二限位部4032限位配合，此时第二锥齿轮400带动头部130运动至最大俯角位置。当然，第二锥齿轮400也可以形成有一圈锥齿。

当然，即便不设置以上第一限位面4002和第二限位面4003，也可以通过限位开关实现限位。例如，第二锥齿轮400固定连接有触发件404，基座2912设置有第一限位开关405和第二限位开关406；在第一极限位置，触发件404触发第一限位开关405；在第二极限位置，触发件404触发第二限位开关406。此时，通过触发件404触发限位开关(在没有限定时，限位开关指代第一限位开关405和第二限位开关406中的至少其中一个)。其中，限位开关可以但是不局限采用光电开关的形式。当限位开关失效的时候，以上限位面和对应的限位部之间的配合可以阻止头部130继续俯仰，以防止损坏机器人的相关部件。

在以上基础上，得到俯仰机构291的装配关系如图3所示。

在一个实施例中，请参见图4，电机2911背向第一锥齿轮2913的一侧设置有驱动器410，驱动器410包括磁编码器芯片；电机2911朝向驱动器410的端面设置有磁钢411，磁编码器芯片和磁钢411配合以控制电机2911的转动。进而，当触发件404触发第一限位开关405或者第二限位开关406的时候，会发送触发信号至机器人相应控制板，控制板基于触发信号发送控制信号至驱动器410，此时驱动器410的磁编码器芯片和磁钢411配合以控制电机2911停止转动。

根据本申请的实施例，请再次参见图1，俯仰机构291还包括第二轴承座407、第二轴承408和第二轴承盖409。第二轴承座407固定于基座2912；第二轴承408适于连接至机器人头部130；第二轴承盖409和第二轴承座407连接，且适于将第二轴承408安装至第二轴承座407。结合图4至图7，通过设置两个轴承座(在没有限定的情况下，指代第一轴承座401和第二轴承座407中的至少其中一个)作为支点，可以保证头部130和俯仰机构291连接的稳定性，不会出现头部130两侧不平衡的情况。其中，头部130可以设置有第二连接轴2916(在后文会详细描述)，进而第二轴承408套装于第二连接轴2916，在此基础上，通过将第二轴承408的外圈固定安装于第二轴承座407和第二轴承盖409之间，且将第二轴承408的内圈固定于第二连接轴2916，进而保证头部130可以相对基座2912转动。

根据本申请第二方面的实施例，提供一种机器人的头部组件，包括头部130和第一方面实施例中的俯仰机构291。

在一个实施例中，请参见图7，头部130包括同轴的第一连接轴2915和第二连接轴2916，进而头部130通过第一连接轴2915和第二连接轴2916连接基座2912，此时可以保证头部130在基座2912上安装的稳定性。具体的，第一连接轴2915和第二锥齿轮400固定连接，且第一连接轴2915和第二锥齿轮400均可以相对基座2912转动；第二连接轴2916可转动的安装于基座2912。在此基础上，第一连接轴2915和第二连接轴2916在基座2912上的具体安装形式不受限制，只要保证可相对基座2912转动即可。例如，第一连接轴2915和第二连接轴2916可以分别通过第一方面实施例提及的第一轴承402和第二轴承408安装于基座2912。又例如，图8和图9中，第二连接轴2916可以通过阻尼转轴500安装至基座2912。具体的，阻尼转轴500包括可相对转动的固定件502和活动件501，固定件502固定于基座2912，活动件501固定连接第二连接轴2916。进而，头部130转动时，可以通过第二连接轴2916带动活动件501相对固定件502转动。其中，活动件501相对固定件502正向或者反向转动均带阻尼，且阻尼值可以基于实际需要进行设计。

图1和图7中，当第二连接轴2916通过第二轴承408安装于基座2912，第一连接轴2915第二连接轴2916包括直径不同的固定段29161和自由段29162，其中，自由段29162直径较小，且将第二轴承408安装于自由段29162。将第二轴承408和自由段29162安装，且在自由段29162端部设置挡片413，以防止第二连接轴2916相对基座2912沿着自身轴向运动。

图8中，当第二连接轴2916通过以上阻尼转轴500安装于基座2912时：

当俯仰机构291工作时，利用阻尼转轴500自身的阻尼来平衡头部130重量带来的偏转力矩，从而减小或者消除回程背隙(例如减速箱的回程背隙)对头部130俯仰运动造成的抖动及晃动的问题。对于电机2911的减速箱而言，由于阻尼转轴500可以减小甚至消除其回程背隙的影响，进而可以降低对减速箱的精度要求，降低俯仰机构291的制备成本。此外，当俯仰机构291未工作时，因为有阻尼转轴500组件的存在，可以抵消头部130重量所产生的偏转力矩，所以任何时候机器人头部130都可保持在它停止时的位置。

根据本申请的实施例，请参见图10，阻尼转轴500和第二连接轴2916均呈中空状，此时机器人的线缆507可以从阻尼转轴500和第二连接轴2916走线。其中，在阻尼转轴500和第二连接轴2916可以形成有和头部130俯仰转轴同轴的穿装槽503，进而头部130俯仰运动时，穿装槽503中线缆507长度不会发生变化，有利于保护线缆507。

图8中，在基座2912的支撑板29123开设有走线孔504，进而线缆507经过穿装槽503和走线孔504，并连接头部130、机身(图中未示出)和底盘(图中未示出)的元器件。

根据本申请的实施例，当第二锥齿轮400通过第一轴承座401、第一轴承402和第一轴承盖403安装于基座2912的时候，俯仰机构291还包括防护罩505，请参见图10和图11，防护罩505罩设于第一锥齿轮2913、第一轴承座401、第一轴承402、第一轴承盖403和第二锥齿轮400的外部。该种情况下，防护罩505不仅可以防止异物影响锥齿轮的传动效果，还可以对防止齿轮运动过程中划伤线缆507。

请参见图8和图9，俯仰机构291包括安装支架506，安装支架506固定于基座2912，且安装支架506形成有第一法兰盘5061；固定件502设置有第二法兰盘5021，第一法兰盘5061和第二法兰盘5021相对设置且固定，例如采用螺纹件固定第一法兰盘5061和第二法兰盘5021。当然，阻尼转轴500的固定件502和安装支架506之间的安装方式不受此处举例的限制。其中，安装支架506和基座2912的其中一个设置有定位销29124，另外一个设置有和定位销29124配合的定位孔5062，在此基础上，可以采用螺纹件将安装支架506固定至基座2912。

在一个实施例中，请参见图8和图9，第一法兰盘5061和第二法兰盘5021的其中一个设置有定位凸起50611，另一个设置有与定位凸起50611配合的定位缺口50211。进而，通过定位凸起50611和定位缺口50211对固定件502和安装支架506之间的相对位置进行限定。

在一个实施例中，请参见图9，活动件501设置有第三法兰盘5011，第二连接轴2916设置有第四法兰盘29163，第三法兰盘5011和第四法兰盘29163相对设置且固定，例如采用螺纹件固定第三法兰盘5011和第四法兰盘29163。当然，第二连接轴2916和阻尼转轴500的活动件501之间的连接方式不受此处举例限制。

在一个实施例中，当俯仰机构291包括第一轴承402和第二轴承408的时候，第一轴承402连接第二锥齿轮400的连接部4004，第二轴承408连接第二连接轴2916。

根据本申请第三方面的实施例，提供一种机器人，包括以上头部组件，此外，还包括机身和底盘。其中，头部组件包括头部130和俯仰机构291，头部130通过俯仰机构291安装于机身，机身安装于底盘。

最后应说明的是，以上实施方式仅用于说明本申请，而非对本申请的限制。尽管参照实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本申请的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种机器人头部的俯仰机构，其特征在于，包括：

基座，适于安装至机器人的机身；

驱动单元，安装于所述基座；

第一锥齿轮，动力耦合于所述驱动单元的输出部；

第二锥齿轮，可转动安装于所述基座，且所述第二锥齿轮适于固定至机器人头部以带动头部俯仰；

所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合，所述第一锥齿轮适于带动所述第二锥齿轮在第一极限位置和第二极限位置之间往复转动。

2.根据权利要求1所述的机器人头部的俯仰机构，其特征在于，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮的传动比大于一，和/或，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮的轴交角为九十度。

3.根据权利要求1所述的机器人头部的俯仰机构，其特征在于，还包括：

第一轴承座，固定于所述基座；

第一轴承，连接所述第二锥齿轮；

第一轴承盖，和所述第一轴承座连接，且适于将所述第一轴承安装至所述第一轴承座。

4.根据权利要求3所述的机器人头部的俯仰机构，其特征在于，所述第二锥齿轮包括：

锥齿段，所述锥齿段的第一端形成有第一限位面，所述锥齿段的第二端形成有第二限位面；

所述第一轴承盖形成有第一限位部和第二限位部；

在所述第一极限位置，所述第一限位面和所述第一限位部限位配合；在所述第二极限位置，所述第二限位面和所述第二限位部限位配合。

5.根据权利要求1所述的机器人头部的俯仰机构，其特征在于，所述第二锥齿轮固定连接有触发件，所述基座设置有第一限位开关和第二限位开关；

在所述第一极限位置，所述触发件触发所述第一限位开关；在所述第二极限位置，所述触发件触发所述第二限位开关。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的机器人头部的俯仰机构，其特征在于，还包括：

第二轴承座，固定于所述基座；

第二轴承，适于连接至机器人头部；

第二轴承盖，和所述第二轴承座连接，且适于将所述第二轴承安装至所述第二轴承座。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的机器人头部的俯仰机构，其特征在于，所述驱动单元为电机，所述输出部为所述电机的输出轴，所述第一锥齿轮固定连接所述输出轴。

8.根据权利要求7所述的机器人头部的俯仰机构，其特征在于，所述电机背向所述第一锥齿轮的一侧设置有驱动器，所述驱动器包括磁编码器芯片；所述电机朝向所述驱动器的端面设置有磁钢，所述磁编码器芯片和所述磁钢配合以控制所述电机的转动。

9.一种机器人的头部组件，其特征在于，包括：

头部，包括同轴的第一连接轴和第二连接轴；

权利要求1至8中任意一项所述机器人头部的俯仰机构，所述俯仰机构连接所述头部；

在所述俯仰机构包括第一轴承和第二轴承的情况下，所述第一轴承连接所述第二锥齿轮的连接部，所述第二轴承连接所述第二连接轴。

10.一种机器人，其特征在于，包括：

头部，包括同轴的第一连接轴和第二连接轴；

机身；

权利要求1至8中任意一项所述机器人头部的俯仰机构，所述俯仰机构适应将所述头部安装至所述机身；

底盘，连接所述机身。

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