机器人上的头部转动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机器人的头部转动系统，包括可相对旋转的头部上壳和固定在躯干部位上的颈部支架，在所述在颈部支架上设置有短轴，在短轴上套设有主轴齿轮，在主轴齿轮上方设置有与主轴齿轮同步转动的主轴，主轴与头部上壳固接，在所述颈部支架上开设有颈部支架供主轴穿过的通孔，在构成所述通孔的壁的顶部和所述主轴的底部之间设置有限制所述头部上壳相对于颈部支架转动角度的限位装置，通过该限位装置确保头部的转动幅度在安全可控的范围内；在所述短轴下方设置有驱动主轴齿轮旋转的电机，在所述电机和主轴齿轮之间设置有用以传递动力的齿轮，从而使得主轴齿轮在电机的驱动下带动头部上壳平稳转动。

Head rotation system on Robot

The utility model discloses a robot head rotation system, including rotation of the head and neck support shell is fixed on the trunk of the short shaft is arranged in the neck bracket, in short sleeved on the main shaft gear shaft, the shaft gear is arranged above the main shaft synchronously rotates with the spindle the spindle head gear, and the shell is fixedly connected on the neck bracket is provided with a through hole through the neck support for the spindle, between the top of the hole wall and the spindle is arranged at the bottom of the head relative to the shell limit limiting device rotation angle of neck support, through the the limiting device ensures that the head rotation rate in the range of safe and controlled; at the bottom of the short axis is provided with a driving motor spindle rotation gear, between the motor and the main shaft gear set for delivery The main shaft gear drives the upper shell of the head to rotate smoothly under the driving of the motor.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机器人驱动系统，具体涉及一种机器人上的头部转动系统。
技术介绍
机器人技术是当今社会的一个重要发展研究方向，人们为了各自目的、实现各种功能而设计出多种机器人，其中，能够执行多种动作的机器人备受人们的青睐，然而，机器人具有其独特的构造特点，当机器人做动作时，往往不够自然，显得比较生硬，当对头部的转动具有更高的要求时，如头部比较大的卡通机器人，由于头部重量大，更加难以平稳转动，同时其头部与躯干相连的转动机构也会受到更大的外力，安全隐患较重，此外，机器人的内部构造都比较精细，头部的转动很容易对其内部的其他构件造成不良影响，破坏彼此的平衡，为此，如何使得机器人头部旋转的更为平稳，转动的角度、幅度更为精确是困扰机器人发展的一个较大问题。由于上述原因，本专利技术人对现有的机器人驱动构造做了深入研究，以便设计出一种机器人上的头部驱动系统，尤其是适合于头部较大的机器人的头部驱动系统。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，设计出一种机器人上的头部转动系统，该系统包括可相对旋转的头部上壳和固定在躯干部位上的颈部支架，在所述颈部支架上设置有短轴，在短轴上套设有主轴齿轮，在主轴齿轮上方设置有与主轴齿轮同步转动的主轴，主轴与头部上壳固接，所述主轴齿轮带动头部上壳相对于颈部支架转动颈部支架，在所述颈部支架上开设有供主轴穿过的通孔，在构成所述通孔的壁的顶部和所述主轴的底部之间设置有限制所述头部上壳相对于颈部支架转动角度的限位装置，通过该限位装置确保头部的转动幅度在安全可控的范围内；在所述短轴下方设置有驱动主轴齿轮旋转的电机，在所述电机和主轴齿轮之间设置有用以传递动力的齿轮，从而使得主轴齿轮在电机的驱动下带动头部上壳平稳转动，从而完成本技术。具体来说，本技术的目的在于提供以下方面：(1)一种机器人上的头部转动系统，包括头部上壳1和颈部支架2，其特征在于，颈部支架上设置有短轴3，在短轴3上套设有主轴齿轮7，在主轴齿轮7上方设置有与主轴齿轮7同步转动的主轴4，主轴4与头部上壳1固接，在颈部支架2上开设有供主轴4下部穿过的通孔5，所述主轴4的上部呈盘状，在构成所述通孔的壁的顶部和所述主轴之间设置有限制所述头部上壳1相对于颈部支架2转动角度的限位装置。(2)根据上述(1)所述的头部转动系统，其特征在于，所述限位装置包括机械限位部和电子限位部，所述机械限位部包括机械限位槽41和机械限位挡片51，所述电子限位部包括电子限位开关42和电子限位挡片52，所述机械限位槽41和电子限位开关42设置在所述主轴4盘状部的底面上，所述机械限位挡片51和电子限位挡片52设置在所述通孔5的壁的顶部。(3)根据上述(2)所述的头部转动系统，其特征在于，所述机械限位挡片51嵌入到所述机械限位槽41中，所述机械限位挡片51在机械限位槽41随着主轴4旋转而移动到极限位置时与所述机械限位槽41的壁接触，从而阻止所述主轴继续旋转。(4)根据上述(2)所述的头部转动系统，其特征在于，所述电子限位开关42有多个，在每个电子限位开关42上都开设有供电子限位挡片52通过的豁槽43，所述电子限位开关42随着主轴旋转而相对于电子限位挡片52移动，使得所述电子限位挡片52经过所述豁槽43，从而获知电子限位开关42及其所在主轴4的转动角度。(5)根据上述(1)所述的头部转动系统，其特征在于，在所述短轴下方设置有驱动主轴齿轮7旋转的电机6。(6)根据上述(5)所述的头部转动系统，其特征在于，在主轴齿轮7和电机6之间设置有齿轮8，主轴齿轮7通过齿轮8与电机6相连。(7)根据上述(6)所述的头部转动系统，其特征在于，所述主轴齿轮7包括齿轮盘71和立柱72，其中，所述立柱72上开设有斜面73，开设有斜面73的立柱72伸入到主轴内，从而带动所述主轴转动。本技术所具有的有益效果包括：(1)根据本技术提供的机器人的头部转动系统具有电子限位部和机械限位部，既能够精确控制头部转动角度，还能够充分保证头部旋转的程度，使得即便在出现意外的情况下，机器人头部的旋转角度也不会超过最大的警戒值，从而充分确保了机器人头部的安全和稳定性；(2)根据本技术提供的机器人的头部转动系统的限位装置隐藏在主轴上部盘状结构的下方，能够节约机器人头部空间，提高其空间利用效率。附图说明图1示出根据本技术一种优选实施方式的机器人的头部转动系统整体的剖视图；图2示出根据本技术一种优选实施方式的机器人的头部转动系统整体的外部结构示意图；图3示出根据本技术一种优选实施方式的机器人的头部转动系统主轴的底面示意图；图4示出根据本技术一种优选实施方式的机器人的头部转动系统颈部支架的结构示意图；图5示出根据本技术一种优选实施方式的机器人的头部转动系统的主轴齿轮结构示意图。附图标号说明：1-头部上壳2-颈部支架3-短轴4-主轴41-机械限位槽42-电子限位开关5-通孔51-机械限位挡片52-电子限位挡片6-电机7-主轴齿轮71-齿轮盘72-立柱73-斜面8-齿轮具体实施方式下面通过附图和实施例对本技术进一步详细说明。通过这些说明，本技术的特点和优点将变得更为清楚明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。根据本技术提供的机器人上的头部转动系统，如图1和图2中所示，该系统包括头部上壳1和颈部支架2，所述头部上壳即为头部的外壳，其是可转动的，所述头部上壳呈球型或者类球型或者圆柱状，所述颈部支架2设置在头部上壳下方，其类似于盘状，所述颈部支架2固定在机器人的躯干部位，所述颈部支架2不转动；在所述颈部支架2上设置有短轴3，所述短轴3竖直设置，固定在机器人的躯干部位，在短轴3上套设有主轴齿轮7，在主轴齿轮7上方设置有与主轴齿轮7同步转动的主轴4，主轴4与头部上壳1固接，从而实现头部上壳的旋转、转动，本技术中所述的转动是指以竖直方向为轴的水平旋转运动。其中颈部支架，在所述颈部支架2上开设有供主轴4下部穿过的通孔5，在构成所述通孔的壁的顶部和所述主轴之间设置有限制所述头部上壳1相对于颈部支架2转动角度的限位装置，通过该限位装置确保头部的转动幅度在安全可控的范围内。所述主轴如图2中所示，主轴上部呈盘状，主轴下部呈圆筒状，即所述主轴包括位于上方的盘状部，和位于下方的筒状部，所述筒状部的内部构造与所述主轴齿轮的顶部构造相匹配，从而使得主轴齿轮的旋转能够带动主轴同步旋转。在一个优选的实施方式中，如图3和图4中所示，所述限位装置包括机械限位部和电子限位部，所述机械限位部包括机械限位槽41和机械限位挡片51，所述电子限位部包括电子限位开关42和电子限位挡片52，所述机械限位槽41和电子限位开关42设置在所述主轴4的底面上，所述机械限位挡片51和电子限位挡片52设置在所述通孔5的壁的顶部。所述限位装置隐藏在主轴上部盘状结构的下方，能够提高设备整体的安全性，还能够节约构造空间，使得机器人内部的空间利用效率更高。在一个优选的实施方式中，所述机械限位挡片51嵌入到所述机械限位槽41中，所述机械限位挡片51在机械限位槽41随着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人的头部转动系统，包括头部上壳(1)和颈部支架(2)，其特征在于，在颈部支架(2)上设置有短轴(3)，在短轴(3)上套设有主轴齿轮(7)，在主轴齿轮(7)上方设置有与主轴齿轮(7)同步转动的主轴(4)，主轴(4)与头部上壳(1)固接在颈部支架(2)上开设有供主轴(4)下部穿过的通孔(5)，所述主轴(4)的上部呈盘状，在构成通孔(5)的壁的顶部和主轴(4)之间设置有限制头部上壳(1)相对于颈部支架(2)转动角度的限位装置。

【技术特征摘要】
1.一种机器人的头部转动系统，包括头部上壳(1)和颈部支架(2)，其特征在于，在颈部支架(2)上设置有短轴(3)，在短轴(3)上套设有主轴齿轮(7)，在主轴齿轮(7)上方设置有与主轴齿轮(7)同步转动的主轴(4)，主轴(4)与头部上壳(1)固接在颈部支架(2)上开设有供主轴(4)下部穿过的通孔(5)，所述主轴(4)的上部呈盘状，在构成通孔(5)的壁的顶部和主轴(4)之间设置有限制头部上壳(1)相对于颈部支架(2)转动角度的限位装置。2.根据权利要求1所述的头部转动系统，其特征在于，所述限位装置包括机械限位部和电子限位部，所述机械限位部包括机械限位槽(41)和机械限位挡片(51)，所述机械限位槽(41)和电子限位开关(42)设置在主轴(4)盘状部的底面上，所述电子限位部包括电子限位开关(42)和电子限位挡片(52)，所述机械限位挡片(51)和电子限位挡片(52)设置在通孔(5)的壁的顶部。3.根据权利要求2所述的头部转动系统，其特征在于，机械限位挡片(51)嵌入到机械限位槽(41)中，机械限位挡片(51)在机械限位槽(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，冉晓林，
申请(专利权)人：王伟，冉晓林，
类型：新型
国别省市：北京;11