[發(fā)明專利]一種仿人頭頸部機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710585494.8
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107160413B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹中利;馬笑笑;吳張耀
• 申請（專利權(quán)）人: 歌爾科技有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 侯艷艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種仿人頭頸部運(yùn)動的機(jī)器人裝置。

背景技術(shù)

隨著機(jī)器人行業(yè)發(fā)展越來越迅速，用戶對機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)的動作要求也越來越高，要求盡可能地模仿人類能進(jìn)行的動作，比如要求同時(shí)仿人四肢和頭頸部的機(jī)器人的四肢可靈活運(yùn)動，要求仿人頭頸部的機(jī)器人可以進(jìn)行抬頭、點(diǎn)頭、搖頭等動作。

對于仿人頭頸部的機(jī)器人，其頭部通常只能進(jìn)行單個自由度的動作，比如只能點(diǎn)頭或只能搖頭，也有部分機(jī)器人雖然可以實(shí)現(xiàn)抬頭、點(diǎn)頭、搖頭等多個自由度的動作，但是體積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種仿人頭頸部機(jī)器人，可以實(shí)現(xiàn)頭部多個自由度的動作，且結(jié)構(gòu)簡單，體積小。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種仿人頭頸部機(jī)器人，包括頭部和位于頭部下方的底座，所述底座包括殼體和位于殼體內(nèi)的頭部運(yùn)動機(jī)構(gòu)，所述頭部運(yùn)動機(jī)構(gòu)帶動頭部做多自由度運(yùn)動，所述頭部運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括頭部轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和至少兩套頭部升降機(jī)構(gòu)，所述頭部升降機(jī)構(gòu)包括升降驅(qū)動部件和升降部件，所述升降部件的頂端具有關(guān)節(jié)球頭，所述頭部固設(shè)有關(guān)節(jié)接頭，所述關(guān)節(jié)球頭與所述關(guān)節(jié)接頭配合連接將所述頭部連接于所述升降部件；所述頭部轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動驅(qū)動部件和轉(zhuǎn)動支架，所述頭部升降機(jī)構(gòu)安裝在所述轉(zhuǎn)動支架上。

所述升降驅(qū)動部件為第一電機(jī)，所述升降部件為立柱，所述立柱與所述第一電機(jī)之間設(shè)置有傳動臂，所述傳動臂的一端鉸接于所述立柱，另一端固連在所述第一電機(jī)的輸出軸上；所述轉(zhuǎn)動支架上固設(shè)有導(dǎo)柱，所述立柱上設(shè)有導(dǎo)槽，所述導(dǎo)柱插設(shè)在所述導(dǎo)槽內(nèi)使所述立柱可沿所述導(dǎo)柱上下滑動。

所述立柱為圓柱體，所述導(dǎo)槽設(shè)置在所述立柱的圓柱面上，所述立柱的圓柱面上固設(shè)有凸出的安裝翼耳，所述安裝翼耳具有長條孔，所述傳動臂的一端鉸接于所述安裝翼耳的長條孔內(nèi)。

所述頭部升降機(jī)構(gòu)有多套，多套所述頭部升降機(jī)構(gòu)在所述轉(zhuǎn)動支架上均勻分布。

所述轉(zhuǎn)動支架與所述殼體均為頂部開口的圓桶狀，且二者同軸設(shè)置，所述轉(zhuǎn)動支架與所述殼體之間存在空隙。

所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動部件為豎直向下固設(shè)在所述轉(zhuǎn)動支架上的第二電機(jī)，所述第二電機(jī)的輸出軸上同軸固連有齒輪，所述殼體的內(nèi)壁上設(shè)有與所述齒輪相嚙合的周向齒，所述齒輪穿出所述轉(zhuǎn)動支架的底壁并與所述周向齒嚙合。

所述殼體的底壁內(nèi)表面上具有凹陷部，所述周向齒設(shè)置在所述凹陷部的周向側(cè)壁上，所述轉(zhuǎn)動支架支撐在所述殼體的底壁內(nèi)表面上。

所述殼體的底壁內(nèi)表面中心部位處設(shè)置有定位柱，所述轉(zhuǎn)動支架的底壁上對應(yīng)設(shè)有定位槽，所述定位柱嵌入所述定位槽內(nèi)。

所述轉(zhuǎn)動支架的頂部開口處配置有支架蓋板，所述支架蓋板與所述轉(zhuǎn)動支架固連，且所述支架蓋板上開設(shè)有供所述升降部件的頂端穿出的通孔。

所述殼體的頂部開口處配置有殼體上蓋，所述殼體上蓋與所述殼體固連，且所述殼體上蓋上開設(shè)有供所述升降部件的頂端穿出的通孔。

本發(fā)明仿人頭頸部機(jī)器人可以完成頭部多自由度的動作，比如頭部上升下降、點(diǎn)頭、仰頭、搖頭、扭頭動作，且結(jié)構(gòu)簡單緊湊，整個頭部運(yùn)動機(jī)構(gòu)集成在底座內(nèi)，有利于減小整機(jī)體積，使其運(yùn)動順暢靈活。

附圖說明

圖1為本發(fā)明仿人頭頸部機(jī)器人的外觀輪廓圖；

圖2為圖1的分解結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明仿人頭頸部機(jī)器人的剖視圖一；

圖4為發(fā)明仿人頭頸部機(jī)器人的剖視圖二；

圖5為本發(fā)明中頭部運(yùn)動機(jī)構(gòu)部分零部件在轉(zhuǎn)動支架安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中第二電機(jī)、齒輪及殼體的配合結(jié)構(gòu)圖；

圖7為本發(fā)明中立柱與傳動臂的鉸接結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

參照圖1，本實(shí)施例一種仿人頭頸部機(jī)器人，包括頭部10和位于頭部10下方的底座，底座包括殼體20和位于殼體20內(nèi)的頭部運(yùn)動機(jī)構(gòu)，頭部運(yùn)動機(jī)構(gòu)帶動頭部10做多自由度運(yùn)動，頭部運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括頭部轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和至少兩套頭部升降機(jī)構(gòu)，頭部升降機(jī)構(gòu)包括升降驅(qū)動部件30和升降部件40，升降部件40的頂端具有關(guān)節(jié)球頭41，頭部10固設(shè)有關(guān)節(jié)接頭50，關(guān)節(jié)球頭41與關(guān)節(jié)接頭50配合連接將頭部10以球連接的方式連接于升降部件40，從而使頭部10相對升降部件40可以轉(zhuǎn)動；頭部轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動驅(qū)動部件60和轉(zhuǎn)動支架70，頭部升降機(jī)構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)動支架70上。