一种可俯仰可旋转的机器人头部结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可俯仰可旋转的机器人头部结构，其特征在于该头部结构包括头后壳、头前壳、连接板、旋转结构和俯仰结构；所述旋转结构包括摇头舵机、摇头板、摇头大齿轮、摇头小齿轮、齿轮支撑台、轴承端盖、轴套、轴承和中空支撑轴；所述俯仰结构包括点头后翘板、点头舵机、点头前翘板、舵机支撑架和翘板连接件。该头部结构能够实现俯仰和旋转功能，且结构简单。旋转结构采用一对齿轮传动，结构简单、紧凑。俯仰结构利用杠杆原理，采用点头翘板实现点头，并采用双舵机驱动，使得结构简单紧凑，易于安装，控制方便，成本低。

The head structure of a robot with pitching and rotatable

The utility model discloses a robot head structure capable of pitching rotation, which is characterized in that the structure of the head comprises a head shell, shell, front connecting plate, a rotating structure and pitch structure; the rotating head structure comprises a steering gear, a big gear, head plate, shaking his head shook his head support Taiwan, small gear, gear bearing end cover, sleeve, bearing and hollow support shaft; the pitch structure includes a nod and nod, nod after rocker rocker, steering gear steering before supporting frame and a rocker connector. The head structure can realize the function of pitching and rotation, and the structure is simple. A pair of gear transmission is used in the rotating structure, and the structure is simple and compact. The pitch structure using the lever principle, the realization of nod and a double rocker nod, servo driven, which makes the structure simple and compact, easy to install, convenient control, low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种可俯仰可旋转的机器人头部结构
本技术涉及机器人领域，具体是一种可俯仰可旋转的机器人头部结构。
技术介绍
随着社会的发展，科学技术的水平也正在日益提高，尤其是机器人领域。机器人在替代人工完成一些高精度、高复杂度等任务方面具有天然的优势。就在人们的日常生活中，机器人也开始充当越来越重要的角色。服务机器人就是其中的代表。服务机器人可以帮助人们完成一些家庭清洁工作，还能为家人提供娱乐，受到了欢迎。但现有的服务机器人从研发到产品的转化上还存着一定问题。心理学专家表示，人类绝大部分的信息交流是以非语言的形式来实现的。当服务服务机器人走近人类生活，为我们身边的工作提供帮助时，若能实现一些基本的头部，比如点头、摇头等，将更容易获得人们的喜爱，这也有助于服务机器人的推广。当前存在的机器人头部结构虽然能够实现点头和摇头的功能，但在结构上比较复杂，安装也比较困难，运动灵活性差、精度低，且运动不协调，控制较复杂，成本较高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是，提供一种可俯仰可旋转的机器人头部结构。该头部结构能够实现俯仰和旋转功能，且结构简单。本技术解决所述技术问题的技术方案是，提供一种可俯仰可旋转的机器人头部结构，其特征在于该头部结构包括头后壳、头前壳、连接板、旋转结构和俯仰结构；所述旋转结构包括摇头舵机、摇头板、摇头大齿轮、摇头小齿轮、齿轮支撑台、轴承端盖、轴套、轴承和中空支撑轴；所述俯仰结构包括点头后翘板、点头舵机、点头前翘板、舵机支撑架和翘板连接件；所述齿轮支撑台固定在连接板上；所述摇头大齿轮固定在齿轮支撑台上；所述中空支撑轴的一端穿过摇头大齿轮插入到齿轮支撑台的中心盲孔中，另一端与轴承的内圈连接；所述轴套嵌套在中空支撑轴外，其一端面与摇头大齿轮的表面接触，另一端面与轴承的内圈接触，轴承的内圈通过轴套定位；所述轴承的外圈与摇头板的中心通孔配合连接，轴承的外圈通过轴承端盖定位；所述摇头舵机固定在摇头板上；摇头舵机的输出轴与摇头小齿轮连接，并通过安装在输出轴端面的挡板实现摇头小齿轮的轴向定位；所述摇头小齿轮与摇头大齿轮啮合；所述点头舵机通过舵机支撑架固定在摇头板上；点头舵机的输出轴与翘板连接件连接，并通过安装在输出轴端面的挡板实现翘板连接件的轴向定位；所述翘板连接件将点头前翘板和点头后翘板连接在一起；所述点头前翘板和点头后翘板分别与头前壳和头后壳连接。与现有技术相比，本技术有益效果在于：(1)旋转结构采用一对齿轮传动，结构简单、紧凑。(2)俯仰结构利用杠杆原理，采用点头翘板实现点头，并采用双舵机驱动，使得结构简单紧凑，易于安装，控制方便，成本低。(3)利用头部的点头功能可以实现安装在头部外壳的互动屏的角度调整，可以满足使用者的要求，增强人机互动。附图说明图1为本技术可俯仰可旋转的机器人头部结构一种实施例的整体结构示意图；图2为本技术可俯仰可旋转的机器人头部结构一种实施例的旋转结构示意图；图3为本技术可俯仰可旋转的机器人头部结构一种实施例的旋转结构部分支撑轴处结构示意图；图4为本技术可俯仰可旋转的机器人头部结构一种实施例的俯仰结构示意图；图5为本技术可俯仰可旋转的机器人头部结构一种实施例的俯仰结构部分零件连接示意图。具体实施方式下面给出本技术的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本技术，不限制本申请权利要求的保护范围。本技术提供了一种可俯仰可旋转的机器人头部结构(参见图1-5，简称头部结构)，包括头后壳1、头前壳2、连接板5、旋转结构和俯仰结构；所述旋转结构包括摇头舵机7、摇头板8、摇头大齿轮9、摇头小齿轮10、齿轮支撑台11、轴承端盖12、轴套13、轴承14和中空支撑轴15；所述俯仰结构包括点头后翘板3、点头舵机4、点头前翘板6、舵机支撑架16和翘板连接件17；所述齿轮支撑台11固定在连接板5上；所述摇头大齿轮9固定在齿轮支撑台11上；所述中空支撑轴15的一端穿过摇头大齿轮9插入到齿轮支撑台11的中心盲孔中，实现轴向和径向的固定，另一端与轴承14的内圈连接；所述中空支撑轴15的中空结构方便在控制上走线；所述轴套13嵌套在中空支撑轴15外，其一端面与摇头大齿轮9的上表面接触，另一端面与轴承14的内圈接触，轴承14的内圈通过轴套13定位；所述轴承14的外圈与摇头板8的中心通孔配合连接，轴承14的外圈通过轴承端盖12定位；所述摇头舵机7固定在摇头板8上；摇头舵机7的输出轴带有花键齿，通过花键与摇头小齿轮10连接，并通过安装在输出轴端面的挡板实现摇头小齿轮10的轴向定位；所述摇头小齿轮10与摇头大齿轮9啮合传动；所述点头舵机4通过舵机支撑架16固定在摇头板8上；点头舵机4的输出轴上带有花键齿，通过花键与翘板连接件17连接，并通过安装在输出轴端面的挡板实现翘板连接件17的轴向定位；所述翘板连接件17通过螺栓将点头前翘板6和点头后翘板3连接在一起；所述点头前翘板6和点头后翘板3通过螺栓分别与头前壳2和头后壳1连接。所述头前壳2上安装有显示屏，方便人机互动。本技术可俯仰可旋转的机器人头部结构的工作原理和工作流程是：当摇头舵机7输出转矩时，利用摇头小齿轮10与摇头大齿轮9之间的齿轮啮合，使得摇头小齿轮10围绕着摇头大齿轮9进行旋转，从而带动摇头舵机7旋转，摇头舵机7固定在摇头板8上，从而带动摇头板8旋转，摇头板8上固定着与头前壳2和头后壳1连接的俯仰结构，实现头部的旋转功能。当点头舵机4输出转矩时，带动翘板连接件17转动，从而带动与翘板连接17连接的点头前翘板6和点头后翘板3转动，从而带动头前壳2和头后壳3转动，实现头部的点头功能。本技术未述及之处适用于现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可俯仰可旋转的机器人头部结构，其特征在于该头部结构包括头后壳、头前壳、连接板、旋转结构和俯仰结构；所述旋转结构包括摇头舵机、摇头板、摇头大齿轮、摇头小齿轮、齿轮支撑台、轴承端盖、轴套、轴承和中空支撑轴；所述俯仰结构包括点头后翘板、点头舵机、点头前翘板、舵机支撑架和翘板连接件；所述齿轮支撑台固定在连接板上；所述摇头大齿轮固定在齿轮支撑台上；所述中空支撑轴的一端穿过摇头大齿轮插入到齿轮支撑台的中心盲孔中，另一端与轴承的内圈连接；所述轴套嵌套在中空支撑轴外，其一端面与摇头大齿轮的表面接触，另一端面与轴承的内圈接触，轴承的内圈通过轴套定位；所述轴承的外圈与摇头板的中心通孔配合连接，轴承的外圈通过轴承端盖定位；所述摇头舵机固定在摇头板上；摇头舵机的输出轴与摇头小齿轮连接，并通过安装在输出轴端面的挡板实现摇头小齿轮的轴向定位；所述摇头小齿轮与摇头大齿轮啮合；所述点头舵机通过舵机支撑架固定在摇头板上；点头舵机的输出轴与翘板连接件连接，并通过安装在输出轴端面的挡板实现翘板连接件的轴向定位；所述翘板连接件将点头前翘板和点头后翘板连接在一起；所述点头前翘板和点头后翘板分别与头前壳和头后壳连接。

【技术特征摘要】
1.一种可俯仰可旋转的机器人头部结构，其特征在于该头部结构包括头后壳、头前壳、连接板、旋转结构和俯仰结构；所述旋转结构包括摇头舵机、摇头板、摇头大齿轮、摇头小齿轮、齿轮支撑台、轴承端盖、轴套、轴承和中空支撑轴；所述俯仰结构包括点头后翘板、点头舵机、点头前翘板、舵机支撑架和翘板连接件；所述齿轮支撑台固定在连接板上；所述摇头大齿轮固定在齿轮支撑台上；所述中空支撑轴的一端穿过摇头大齿轮插入到齿轮支撑台的中心盲孔中，另一端与轴承的内圈连接；所述轴套嵌套在中空支撑轴外，其一端面与摇头大齿轮的表面接触，另一端面与轴承的内圈接触，轴承的内圈通过轴套定位；所述轴承的外圈与摇头板的中心通孔配合连接，轴承的外圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，张洪华，许晓林，李文彬，陈付豪，李山峰，卜必正，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津,12