机器人上的头部俯仰系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机器人的头部俯仰系统，包括头部上壳，在所述头部上壳内设置有支架，在所述支架上设置有横轴和摆件，所述支架支撑所述横轴，在所述摆件上开设有轴孔，所述横轴穿过摆件上的轴孔，并在摆件的带动下往复旋转，所述横轴的两端与所述头部上壳相连，从而通过摆件的摆动带动头部上壳做平稳的俯仰运动。

【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俯仰系统。
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，尤其是比较拟人化的点头动作，需要通过控制机器人的头部执行俯仰作业，而当对头部的俯仰具有更高的要求时，如头部比较大的卡通机器人，由于头部重量大，难以实现平稳地俯仰，同时由于头部俯仰，其重心容易偏移，进而降低机器人的稳定性，容易造成安全隐患，另外，机器人的内部构造都比较精细，头部的俯仰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俯仰的角度、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俯仰系统，尤其是适合于头部较大的机器人的头部俯仰系统。
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俯仰系统，该系统包括头部上壳，在所述头部上壳内设置有支架，在所述支架上设置有横轴和摆件，所述支架支撑所述横轴，在所述摆件上开设有轴孔，所述横轴穿过摆件上的轴孔，并在摆件的带动下往复旋转，所述横轴的两端与所述头部上壳相连，从而通过摆件的摆动带动头部上壳做俯仰运动，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俯仰系统，其特征在于，该系统包括头部上壳1，在所述头部上壳1内设置有支架2，在所述支架2上设置有横轴3和摆件4，所述支架2支撑所述横轴3，在所述摆件4上开设有轴孔41，所述横轴3穿过摆件4上的轴孔41，并在摆件4的带动下往复旋转，所述横轴的两端与所述头部上壳1相连。(2)根据上述(1)所述的头部俯仰系统，其特征在于，在所述支架2上还设置有带动所述摆件4摆动的电机5。(3)根据上述(2)所述的头部俯仰系统，其特征在于，在所述摆件4与电机之间设置有齿轮6，在所述摆件4的底部开设有与所述齿轮6啮合的齿。(4)根据上述(1)所述的头部俯仰系统，其特征在于，所述横轴中部的截面呈圆形，所述横轴两端的截面呈多边形，在所述头部上壳1上设置有容纳所述截面呈多边形的轴端部的槽11。(5)根据上述(1)所述的头部俯仰系统，其特征在于，在所述摆件4的两侧设置有固定在支架2上的机械限位挡板21。(6)根据上述(1)所述的头部俯仰系统，其特征在于，在所述摆件4上设置有随着摆件4摆动的电子限位挡片42。(7)根据上述(6)所述的头部俯仰系统，其特征在于，在所述支架2上设置有电子限位开关22，在所述电子限位开关22上开设有供电子限位挡片42通过的豁槽23，所述电子限位挡片42经过所述豁槽23时，可获知电子限位挡片42及其所在摆件4的摆动角度。(8)根据上述(6)所述的头部俯仰系统，其特征在于，在所述轴孔41上开设有孔槽43，在所述横轴3上开设有键槽31，通过在所述孔槽43和键槽31构成的空间内放置的键7来固结摆件和横轴。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上的头部俯仰系统上的头部俯仰通过齿轮传递动力，其俯仰运动更为平稳、安全，还可以允许外力搬动机器人头部进行俯仰；(2)根据本技术提供的机器人上的头部俯仰系统的机器人头部绕着其重心旋转，在俯仰的过程中重心稳定，不易发生侧翻事故；(3)根据本技术提供的机器人上的头部俯仰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俯仰的程度，使得即便在出现意外的情况下，机器人头部的俯仰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。(4)根据本技术提供的机器人上的头部俯仰系统巧妙地布置机械限位和电子限位构件的位置，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上的头部俯仰系统整体结构示意图；图2示出根据本技术一种优选实施方式的机器人上的头部俯仰系统中横轴和头部上壳之间连接部位的结构示意图；图3示出根据本技术一种优选实施方式的机器人上的头部俯仰系统中横轴和摆件之间连接部位的结构示意图；图4示出根据本技术一种优选实施方式的机器人上的头部俯仰系统中摆件结构示意图。附图标号说明：1-头部上壳11-槽2-支架21-机械限位挡板22-电子限位开关23-豁槽3-横轴31-键槽4-摆件41-轴孔42-电子限位挡片43-孔槽5-电机6-齿轮7-键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俯仰系统，如图1和图2中所示，该系统包括头部上壳1，在所述头部上壳1内设置有支架2，在所述支架2上设置有横轴3和摆件4，所述支架2支撑所述横轴3，在所述摆件4上开设有轴孔41，所述横轴3穿过摆件4上的轴孔，并在摆件4的带动下往复旋转，所述横轴的两端与所述头部上壳1相连，从而使得摆件和头部上壳相连，可以同步摆动或者转动，从而只需通过外力控制摆件摆动，即可使得头部上壳绕着横轴转动，由于横轴在头部上壳内部，在头部上壳外部看来，其摆动动作就是俯仰动作，也可称之为点头动作。在一个优选的实施方式中，如图1中所示，在所述支架2上还设置有带动所述摆件4摆动的电机5，所述电机是固定安装在支架上的，电机转轴上设置有齿，进一步地，在所述摆件4与电机之间设置有齿轮6，在所述摆件4的底部设置有与所述齿轮6啮合的齿，从而通过齿轮传递动力，所述齿轮至少有两个，齿轮传动能够使得机器人头部的俯仰动作更为平稳、安全。在一个优选的实施方式中，如图2和图3中所示，所述横轴中部的截面呈圆形，也可以是其他非规则的截面，只要能跟齿轮配合即可，优选为圆形，可以方便于与支架上承托横轴的部件相接触，不会产生过多的摩擦力，还能够降低价格难度，方便价格制造，降低生产成本；所述横轴两端的截面呈多边形，优选地为矩形，最优选的为正方形，在所述头部上壳1上设置有容纳所述截面呈多边形的轴端部的槽11，所述槽有两个，分别与横轴的两个端部相配合，这种构造不仅仅能够充分地实现动力传动，还能够方便装配，并且减少生产成本。在一个优选的实施方式中，如图3和图4中所示，在所述摆件4的两侧设置有固定在支架2上的机械限位挡板21，所述机械限位挡板21与摆件4之间保留有预定间隙，所述摆件在间隙空间内摆动，所述机械限位挡板21能够限定摆件的最大摆动角度，当其摆动角度达到最大值时，摆件与所述机械限位挡板21接触，从而无法继续沿该方向摆动。在一个优选的实施方式中，如图3和图4中所示，在所述摆件4上设置有随着摆件4摆动的电子限位挡片42；在所述支架2上设置有电子限位开关22，所述电子限位开关有多个，所述电子限位开关呈U型，在每个所述电子限位开关22上都开设有供电子限位挡片42通过的豁槽23，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人的头部俯仰系统，包括头部上壳(1)，在头部上壳(1)内设置有支架(2)，其特征在于，在支架(2)上设置有横轴(3)和摆件(4)，支架(2)支撑横轴(3)，在摆件(4)上开设有轴孔(41)，横轴(3)的两端与头部上壳(1)相连，横轴(3)穿过轴孔(41)。

【技术特征摘要】
1.一种机器人的头部俯仰系统，包括头部上壳(1)，在头部上壳(1)内设置有支架(2)，其特征在于，在支架(2)上设置有横轴(3)和摆件(4)，支架(2)支撑横轴(3)，在摆件(4)上开设有轴孔(41)，横轴(3)的两端与头部上壳(1)相连，横轴(3)穿过轴孔(41)。2.根据权利要求1所述的头部俯仰系统，其特征在于，在支架(2)上还设置有驱动摆件(4)摆动的电机(5)，横轴(3)在摆件(4)的带动下往复旋转。3.根据权利要求2所述的头部俯仰系统，其特征在于，在摆件(4)与电机(5)之间设置有齿轮(6)，在摆件(4)的底部开设有与齿轮(6)啮合的齿。4.根据权利要求1所述的头部俯仰系统，其特征在于，横轴(3)两端的截面呈多边形，在头部上壳(1)上设置有容纳所述截面呈多边形的轴端部的槽(11)...

【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