一种机器人、机器人头部运动机构及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种机器人、机器人头部运动机构及其控制方法，机器人头部运动机构包括转动部件、带动转动部件运动的电机、固定于机器人内部的光电传感器组和固定于转动部件上的传感器挡片组；传感器挡片的厚度小于或等于槽型间隔，槽型间隔为任意所述光电传感器的发射器与接收器间的间隔；光电传感器组与传感器挡片组对应配合设置，传感器挡片组与光电传感器组的匹配位置发生变化时，传感器挡片组中的至少一个传感器挡片位于槽型间隔内，从而标定机器人头部的转动位置。通过光电传感器组与传感器挡片组的配合设置，提高了控制机器人头部运动机构的灵活性，同时简化了机器人头部运动机构，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人、机器人头部运动机构及其控制方法
本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人、机器人头部运动机构及其控制方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，人们生活水平的逐渐提高，智能设备也在人们的生产和生活中得到了越来越广泛的应用。随着机器人技术的越来越成熟，机器人也会走进千家万户，给人们带来极大的工作上和生活上的方便。机器人是否能够执行一些特定的动作和执行动作的数量及质量是衡量机器人性能的一个重要指标。其中，机器人头部的灵活程度既能反应机器人的拟人化程度。然而，现有的机器人头部运动限位传感器为接触式的，存在噪声及寿命小的缺点；且通常采用三个传感器检测头部转动的最左、最右、中间位置，结构复杂且成本较高。综上所述，现有的机器人头部运动机构结构复杂且成本较高。申请内容本专利技术实施例提供一种机器人、机器人头部运动机构及其控制方法，用以解决现有技术中机器人头部运动机构结构复杂且成本较高的问题。本专利技术实施例提供一种机器人头部运动机构，包括：转动部件、带动所述转动部件运动的电机、固定于机器人内部的光电传感器组和固定于所述转动部件上的传感器挡片组；所述传感器挡片组包括至少四个传感器挡片；所述光电传感器组包括至少两个光电传感器，所述光电传感器具有发射器与接收器；所述传感器挡片的厚度小于或等于槽型间隔，所述槽型间隔为任意所述光电传感器的发射器与接收器间的间隔；所述光电传感器组与所述传感器挡片组对应配合设置，所述传感器挡片组与所述光电传感器组的匹配位置发生变化时，所述传感器挡片组中的至少一个传感器挡片位于所述槽型间隔内，从而标定机器人头部的转动位置。可选的，所述光电传感器组包括第一光电传感器和第二光电传感器；所述传感器挡片组包括第一传感器挡片、第二传感器挡片、第三传感器挡片和第四传感器挡片；所述第三传感器挡片与所述第一传感器挡片设置于所述转动部件的第一圆周上；所述第四传感器挡片与所述第二传感器挡片设置于所述转动部件的第二圆周上；其中，所述第一传感器挡片与所述第二传感器挡片的位置具有匹配关系；所述第一光电传感器与所述第一圆周匹配设置，以使当所述转动部件转动时，所述第三传感器挡片和/或所述第一传感器挡片通过所述第一光电传感器的槽型间隔；所述第二光电传感器与所述第二圆周匹配设置，以使当所述转动部件转动时，所述第四传感器挡片和/或所述第二传感器挡片通过所述第二光电传感器的槽型间隔。可选的，当所述第一传感器挡片位于所述第一光电传感器的槽型间隔内；和/或，当所述第二传感器挡片位于所述第二光电传感器的槽型间隔内，则所述转动部件位于中间位置；当所述第三传感器挡片位于所述第一光电传感器的槽型间隔内，则所述转动部件位于第一极限位置；当所述第四传感器挡片位于所述第二光电传感器的槽型间隔内，则所述转动部件位于第二极限位置。可选的，所述转动部件为轴，所述机构还包括固定所述轴的轴承座；所述轴承座具有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体用于固定所述轴，所述第二腔体环绕所述轴；所述光电传感器组位于所述第二腔体内，且分布在所述轴承座内侧；所述传感器挡片组位于第二腔体内，且分布在所述轴上。可选的，所述机器人头部运动机构还包括阻尼压板；所述阻尼压板为第一弧形结构，所述阻尼压板的两端固定于所述轴承座上，所述弧形结构与所述轴贴合；所述轴承座上设置限位孔，所述阻尼压板上设置凸起结构，所述凸起结构与所述限位孔配合。可选的，所述阻尼压板的两端固定于所述轴承座上，包括：所述阻尼压板的两端通过固定组件固定于所述轴承座上，通过所述固定组件调节所述弧形结构与所述轴的贴合程度。可选的，所述传感器挡片组设置于第一固定装置上，所述第一固定装置为第二弧形结构，所述第一固定装置固定于所述轴上。可选的，所述光电传感器组设置于第二固定装置上，所述第二固定装置固定于所述轴承座内侧。本专利技术实施例还提供一种机器人，包括机器人头部、机器人躯干、第一头部运动机构，所述第一头部运动机构分别连接所述机器人头部与所述机器人躯干，所述机器人头部绕所述第一头部运动机构中的转动部件水平转动。可选的，所述机器人还包括第二头部运动机构，所述第一头部运动机构与所述第二头部运动机构垂直分布；所述第二头部运动机构设置于所述机器人头部内，所述机器人头部绕所述第二头部运动机构中的转动部件竖直转动。本专利技术实施例还提供一种机器人头部控制方法应用于所述机器人头部运动机构，包括：接收机器人头部运动指令；根据传感器挡片组与光电传感器组的匹配位置的变化关系，确定光电传感器组的实时开关状态，所述光电传感器组与所述传感器挡片组对应配合设置；根据所述光电传感器组的实时状态及标定的预设位置信息确定机器人头部的实时位置；根据所述实时位置及所述头部运动指令确定所述机器人的头部运动路径。可选的，所述光电传感器组包括第一光电传感器和第二光电传感器；所述传感器挡片组包括第一传感器挡片、第二传感器挡片、第三传感器挡片和第四传感器挡片；所述根据传感器挡片组与光电传感器组的匹配位置的变化关系，确定光电传感器组的实时开关状态，包括：当所述第一传感器挡片位于所述第一光电传感器的槽型间隔内；和/或，当所述第二传感器挡片位于所述第二光电传感器的槽型间隔内，确定所述光电传感器组的实时开关状态为中间状态；所述槽型间隔为任意所述光电传感器的发射器与接收器间的间隔；当所述第三传感器挡片位于所述第一光电传感器的槽型间隔内，确定所述光电传感器组的实时开关状态为第一极限状态；当所述第四传感器挡片位于所述第二光电传感器的槽型间隔内，确定所述光电传感器组的实时开关状态为第二极限状态。可选的，所述预设位置信息包括中间位置和极限位置，所述接收机器人头部运动指令之前，还包括：根据第一光电传感器的开关状态，标定第一极限位置；根据第一光电传感器的开关状态和/或第二光电传感器的开关状态，标定中间位置；根据第二光电传感器的开关状态，标定第二极限位置；可选的，所述根据所述光电传感器组的实时状态及标定的预设位置信息确定机器人头部的实时位置之后，还包括：当所述实时位置为极限位置时，判断所述头部运动指令是否指示所述机器人头部偏离所述极限位置，若是，则确定所述头部运动指令无效。可选的，所述传感器挡片组包括第一传感器挡片组和第二传感器挡片组，所述光电传感器组包括第一光电传感器组合第二光电传感器组；所述头部运动指令包括垂直运动指令和/或水平运动指令；所述根据传感器挡片组与光电传感器组的匹配位置的变化关系，确定光电传感器组的实时开关状态，包括：根据第一传感器挡片组与第一光电传感器组的匹配位置的变化关系，确定第一光电传感器组的实时开关状态；和/或，根据第二传感器挡片组与第二光电传感器组的匹配位置的变化关系，确定第二光电传感器组的实时开关状态；所述根据所述光电传感器组的实时状态及标定的预设位置信息确定机器人头部的实时位置，包括：根据所述第一光电传感器组的实时状态及标定的水平预设位置信息确定机器人头部的水平实时位置；和/或，根据所述第二光电传感器组的实时状态及标定的垂直预设位置信息确定机器人头部的垂直实时位置；根据所述实时位置及所述头部运动指令确定所述机器人的头部运动路径，包括：根据所述水平实时位置及所述水平运动指令确定所述机器人的水平运动路径；和/或，根据所述垂直实时位置及所述垂直运动指令确定所述机器人的垂直运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人头部运动机构，其特征在于，包括：转动部件、带动所述转动部件运动的电机、固定于机器人内部的光电传感器组和固定于所述转动部件上的传感器挡片组；所述传感器挡片组包括至少四个传感器挡片；所述光电传感器组包括至少两个光电传感器，所述光电传感器具有发射器与接收器；所述传感器挡片的厚度小于或等于槽型间隔，所述槽型间隔为任意所述光电传感器的发射器与接收器间的间隔；所述光电传感器组与所述传感器挡片组对应配合设置，所述传感器挡片组与所述光电传感器组的匹配位置发生变化时，所述传感器挡片组中的至少一个传感器挡片位于所述槽型间隔内，从而标定机器人头部的转动位置。

【技术特征摘要】
1.一种机器人头部运动机构，其特征在于，包括：转动部件、带动所述转动部件运动的电机、固定于机器人内部的光电传感器组和固定于所述转动部件上的传感器挡片组；所述传感器挡片组包括至少四个传感器挡片；所述光电传感器组包括至少两个光电传感器，所述光电传感器具有发射器与接收器；所述传感器挡片的厚度小于或等于槽型间隔，所述槽型间隔为任意所述光电传感器的发射器与接收器间的间隔；所述光电传感器组与所述传感器挡片组对应配合设置，所述传感器挡片组与所述光电传感器组的匹配位置发生变化时，所述传感器挡片组中的至少一个传感器挡片位于所述槽型间隔内，从而标定机器人头部的转动位置。2.如权利要求1所述的机器人头部运动机构，其特征在于，所述光电传感器组包括第一光电传感器和第二光电传感器；所述传感器挡片组包括第一传感器挡片、第二传感器挡片、第三传感器挡片和第四传感器挡片；所述第三传感器挡片与所述第一传感器挡片设置于所述转动部件的第一圆周上；所述第四传感器挡片与所述第二传感器挡片设置于所述转动部件的第二圆周上；其中，所述第一传感器挡片与所述第二传感器挡片的位置具有匹配关系；所述第一光电传感器与所述第一圆周匹配设置，以使当所述转动部件转动时，所述第三传感器挡片和/或所述第一传感器挡片通过所述第一光电传感器的槽型间隔；所述第二光电传感器与所述第二圆周匹配设置，以使当所述转动部件转动时，所述第四传感器挡片和/或所述第二传感器挡片通过所述第二光电传感器的槽型间隔。3.如权利要求2所述的机器人头部运动机构，其特征在于，当所述第一传感器挡片位于所述第一光电传感器的槽型间隔内；和/或，当所述第二传感器挡片位于所述第二光电传感器的槽型间隔内，则所述转动部件位于中间位置；当所述第三传感器挡片位于所述第一光电传感器的槽型间隔内，则所述转动部件位于第一极限位置；当所述第四传感器挡片位于所述第二光电传感器的槽型间隔内，则所述转动部件位于第二极限位置。4.如权利要求1～3任一项所述的机器人头部运动机构，其特征在于，所述转动部件为轴，所述机构还包括固定所述轴的轴承座；所述轴承座具有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体用于固定所述轴，所述第二腔体环绕所述轴；所述光电传感器组位于所述第二腔体内，且分布在所述轴承座内侧；所述传感器挡片组位于第二腔体内，且分布在所述轴上。5.如权利要求4所述的机器人头部运动机构，其特征在于，还包括阻尼压板；所述阻尼压板为第一弧形结构，所述阻尼压板的两端固定于所述轴承座上，所述弧形结构与所述轴贴合；所述轴承座上设置限位孔，所述阻尼压板上设置凸起结构，所述凸起结构与所述限位孔配合。6.如权利要求5所述的头部运动机构，其特征在于，所述阻尼压板的两端固定于所述轴承座上，包括：所述阻尼压板的两端通过固定组件固定于所述轴承座上，通过所述固定组件调节所述弧形结构与所述轴的贴合程度。7.如权利要求4所述的机器人头部运动机构，其特征在于，所述传感器挡片组设置于第一固定装置上，所述第一固定装置为第二弧形结构，所述第一固定装置固定于所述轴上。8.如权利要求4所述的机器人头部运动机构，其特征在于，所述光电传感器组设置于第二固定装置上，所述第二固定装置固定于所述轴承座内侧。9.一种机器人，其特征在于，包括机器人头部、机器人躯干、第一头部运动机构，将权利要求1～8任一项所述的机器人头部运动机构作为所述第一头部运动机构；所述第一头部运动机构分别连接所述机器人头部与所述机器人躯干，所述机器人头部绕所述第一头部运动机构中的转动部件水平转动。10.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹刚刚，孙学逊，刘晓亮，
申请(专利权)人：上海螺趣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31