[發明專利]一種新型智能機器人的多自由度頭頸部

在審

• 申請號: 201811537566.2
• 申請日: 2018-12-15
• 公開（公告）號: CN109623785A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 王紹芳
• 申請（專利權）人: 深圳全智能機器人科技有限公司
• 主分類號: B25J9/00
• 分類號: B25J9/00;B25J17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種新型智能機器人的多自由度頭頸部，頭頸部包括：第一支架、第二支架、第一動力盒、記憶復位彈簧，所述第一支架與所述第二支架之間設置有第一動力盒，第一固定桿將第一支架與第二支架固定一起，所述第一動力盒一側設置有連桿傳動機構，所述連桿傳動機構連接著第一支架與第一動力盒，所述與連桿傳動機構對側還設置有記憶復位彈簧，所述記憶復位彈簧通過第一固定螺釘連接在第一支架與第二支架之間。本發明的優點在于斷電后可以保持頭部自然狀態，也可以實現機器人晃腦（全方位擺動、多自由度）的頭部動作，降低了控制系統的操作難度，占用空間小且控制更精確靈活性高，結構緊湊簡潔，更符合人類頭頸的運動特征。

技術領域

本發明涉及人工智能與機械設計技術領域，尤其涉及關于一種新型智能機器人的多自由度頭頸部。

背景技術

如今大多數迎賓服務機器人的頭頸部只有回轉和俯仰兩個自由度，但是出于對高度仿人化和機器人靈活性的要求，仿人機器人的頭頸部一般采用冗余自由度的設計，傳統的設計不適用于關節軸不正交的冗余自由度頭頸部機器人的運動控制。

為了使迎賓機器人頭頸部動作可以像人一樣“優雅”的對傳感器采集到的信息做出反應，頭頸部自帶學習功能，且有的技術采用球齒輪齒盤機構來實現頭頸部結構的空間姿態控制，球齒輪是隨著機器人仿生技術與機械工程的發展，迫切需要多自由度的新型齒輪機構而出現的新型齒輪機構，它在傳動本質上是萬向節機構的衍生，它可以用來傳遞三維空間上的球面運動，這種運動正是大多數生物關節所具備的運動特征，球齒輪齒盤機構可以實現從平面運動到球面運動之間的轉化，目前沒有其他一種機構可以實現這種轉化，所以它在改變機構運動方向上有獨特的優勢；

目前球齒輪齒盤機構中齒盤的傳動方式上，多數齒盤的平面運動是通過萬向平臺實現的，由于萬向平臺占用的空間很大，不適宜放在機器人頸部內腔中傳遞運動，也有使用內外齒輪嚙合與齒輪齒條機構共同實現齒盤做定軸且半徑可變的平面圓周運動，一方面可以實現傳統的萬向平臺對齒盤控制的運動軌跡，另一方面大幅減少了頭頸部裝置所占用的空間，并且減輕了迎賓機器人頭頸部結構的總重量，從而緩解了后續迎賓機器人行走裝置的承載壓力；

但是純齒輪結構構成的頭頸部，通常會有一些遲鈍，卡殼，在斷電后，只能保持在原有齒輪位移狀態，頭頸部不能使頭部保持自然狀態；所以我們需要一種頭頸部在斷電后可以保持頭部自然狀態，也可以實現傳統機器人擺頭 （俯仰）、搖頭（回轉）的動作并且拓展了迎賓服務機器人晃腦（全方位擺動、多自由度）的頭部動作。

發明內容

鑒于目前技術存在的所述不足，提供一種斷電后可以保持頭部自然狀態，也可以實現傳統機器人擺頭 （俯仰）、搖頭（回轉）的動作并且拓展了迎賓服務機器人晃腦（全方位擺動、多自由度）的頭部動作的新型智能機器人的多自由度頭頸部，用以解決先前技術所提到的困難。

為實現所述目的，本發明的采用如下技術方案：

一種新型智能機器人的多自由度頭頸部，包括：第一支架、第二支架、第一動力盒、記憶復位彈簧，使頭部能多自由度晃動，所述第一支架與所述第二支架之間設置有第一動力盒，所述第一動力盒上方設置有第一固定桿，所述第一固定桿將第一支架與第二支架固定一起，所述第一動力盒一側設置有連桿傳動機構，所述連桿傳動機構連接著第一支架與第一動力盒，使第一動力盒給第一支架提供晃動動力，所述與連桿傳動機構對側還設置有記憶復位彈簧，所述記憶復位彈簧通過第一固定螺釘連接在第一支架與第二支架之間。

作為本發明的優選技術方案，所述記憶復位彈簧包括第一記憶復位彈簧、第二記憶復位彈簧，所述第一記憶復位彈簧通過第一固定螺釘連接在第一支架與第二支架之間。

作為本發明的優選技術方案，所述第一記憶復位彈簧上部分通過第一固定螺釘固定在第一支架上，所述第一記憶復位彈簧下部分通過第二固定螺釘固定在第二支架上。