一种机器人头部俯仰装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机器人头部俯仰装置，包括承载平台、俯仰平台、推动机构和至少一个连杆，所述推动机构的一端与承载平台连接，所述推动机构的另一端与俯仰平台铰接，所述连杆的一端固定于承载平台，所述连杆的另一端与俯仰平台铰接，通过推动机构的作用，俯仰平台绕着其与连杆的铰接点进行转动从而实现俯仰动作，传动方式简单。

A Robot Head Pitch Device and Its Control Method

The invention discloses a robot head pitching device, which comprises a bearing platform, a pitching platform, a driving mechanism and at least one connecting rod. One end of the driving mechanism is connected with the bearing platform, the other end of the driving mechanism is articulated with the pitching platform, one end of the connecting rod is fixed on the bearing platform, and the other end of the connecting rod is articulated with the pitching platform through the operation of the driving mechanism. The pitching platform rotates around the articulated joint of the platform and the connecting rod to realize the pitching action, and the transmission mode is simple.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人头部俯仰装置及控制方法
本专利技术涉及机器人仿生领域，具体涉及一种机器人头部俯仰装置及控制方法。
技术介绍
随着智能科学、自动化科学的不断发展，智能型类人机器人被广泛运用于生活中，为了使类人机器人更加逼真，能更好地与真人互动，需要设计出能够物理上模仿人类自然运动，包括抬头低头动作的机器人头部；但是目前机器人头部内部的所有部件均通过主轴支撑且通过推拉连杆的方式实现动作，一方面结构不稳定，且模仿得不够自然逼真，另一方面对主轴以及连杆的材料强度要求较高，从而制造成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种机器人头部俯仰装置，本专利技术结构稳定，模仿逼真，同时制造成本低；同时本专利技术还提供了一种机器人头部俯仰装置的控制方法。本专利技术的目的可以通过如下技术方案实现：一种机器人头部俯仰装置，包括承载平台、俯仰平台、推动机构和至少一个连杆，所述推动机构的一端与承载平台连接，所述推动机构的另一端与俯仰平台铰接，所述连杆的一端固定于承载平台，所述连杆的另一端与俯仰平台铰接，通过推动机构的作用，俯仰平台绕着其与连杆的铰接点进行转动从而实现俯仰动作，传动方式简单。优选的，所述连杆设有2个，2个所述连杆与所述俯仰平台的铰接点和所述俯仰机构与所述推动机构与承载平台的铰接点呈三角分布，三角形的结构具有稳定性，使得各部件的受力均匀，因而降低对材料的要求，降低成本。优选的，所述连杆和所述推动机构轴向互相平行，可以防止连杆运动时与推动机构相撞。优选的，所述推动机构包括电动推杆和角度编码器，所述角度编码器与电动推杆连接，所述电动推杆的推杆部与俯仰平台铰接，所述电动推杆的底座与承载平台连接，所述角度编码器通过测量转过的角度换算为电动推杆的上升或下降长度。优选的，所述俯仰平台下端固定有第一铰接座，所述承载平台上端固定有第二铰接座，所述推杆部安装于第一铰接座，所述底座安装于第二铰接座，铰接座的结构稳定，使得电动推杆推动俯仰平台的动作比较精准。优选的，所述第一铰接座包括底板和两张侧板，两张所述侧板固定于所述底板两端，所述底板与所述俯仰平台连接，2张所述侧板与所述推杆部连接。优选的，2张所述侧板上安装有转轴，所述推动机构上设有与所述转轴配合的穿孔，所述电推动杆通过转轴穿过穿孔后与俯仰平台铰接。优选的，两个所述连杆均通过卧式光轴支架固定于承载平台，卧式光轴支架使连杆的下端固定稳定。优选的，两个所述连杆均通过万向节与俯仰平台铰接，万向节具有较高的自由度，使得俯仰平台转动更加顺畅。优选的，一种机器人头部俯仰装置的控制方法，包括以下步骤：当电动推杆接收到正转驱动信号，电动推杆控制推杆部带动俯仰平台的一端上升，俯仰平台的另一端绕着与连杆的铰接点转动，完成抬头动作，角度编码器计算电动推杆的上升高度回传给机器人的控制芯片形成反馈环；当电动推杆接收到反转驱动信号，电动推杆控制推杆部带动俯仰平台的一端下降，俯仰平台的另一端绕着与连杆的铰接点转动，完成低头动作，角度编码器计算电动推杆的下降高度回传给机器人的控制芯片形成反馈环。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、本专利技术通过推动机构的作用，俯仰平台绕着其与连杆的铰接点进行转动从而实现俯仰动作，传动方式简单，结构简便。2、本专利技术连杆和推动机构与承载平台多点连接，连杆和推动机构均对俯仰平台均有支撑作用，使得各部件的受力较均匀，因而对材料强度要求不高，制造成本较低。附图说明图1是本专利技术的一种机器人头部俯仰装置的结构示意图；图2是本专利技术一种机器人头部俯仰装置抬头动作的示意图；图3是本专利技术一种机器人头部俯仰装置低头动作的示意图；其中，1为俯仰平台，2为万向节，3为连杆，4为卧式光轴支架，5为承载平台，6为电动推杆，61为推杆部，62为底座，7为第一铰接座，71为底板，72为侧板，73为转轴，8为第二铰接座，9为减重孔。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。如图1所示，一种机器人头部俯仰装置，包括承载平台5、俯仰平台1、推动机构和连杆3，所述推动机构的一端与承载平台5连接，所述推动机构的另一端与俯仰平台1铰接，所述连杆3的一端固定于承载平台5，所述连杆3的另一端与俯仰平台1铰接，通过推动机构的作用，俯仰平台1绕着其与连杆3的铰接点进行转动从而实现俯仰动作，传动方式简单。所述连杆3设有2个，2个所述连杆3与所述俯仰平台1的铰接点和所述推动机构与俯仰平台1的铰接点呈三角分布。三角形的结构具有稳定性，使得各部件的受力均匀，因而降低对材料的要求，降低成本。当所述连杆设有1个时，所述连杆3位于所述推动机构前端，结构简单，节约成本。当所述连杆设有3个时，第三连杆与所述俯仰平台1的铰接点位于2个所述连杆3与所述俯仰平台1的铰接点连线之间，所述连杆3与所述俯仰平台1的铰接点和所述推动机构与俯仰平台1的铰接点的连线呈三角分布。所述连杆3和所述推动机构轴向互相平行，可以防止连杆运动时与推动机构相撞。所述推动机构包括电动推杆6和角度编码器，所述角度编码器安装于电动推杆内部，所述电动推杆6的推杆部61与俯仰平台1铰接，所述电动推杆6的底座62与承载平台5连接，所述角度编码器通过测量转过的角度换算为电动推杆6的上升或下降长度。所述俯仰平台1下端固定有第一铰接座7，所述承载平台5上端固定有第二铰接座8，所述推杆部61安装于第一铰接座7，所述底座62安装于第二铰接座8，铰接座的结构稳定，使得电动推杆6推动俯仰平台1的动作比较精准。所述第一铰接座7包括底板71和两张侧板72，两张所述侧板72固定于所述底板71两端，所述底板71与所述俯仰平台1连接，2张所述侧板72与所述电推动杆62连接，所述第二铰接座8结构与第一铰接座7相同。2张所述侧板72上安装有转轴73，所述点推动杆62上设有与所述转轴配合的穿孔。所述推杆部61通过转轴73穿过穿孔后与俯仰平台1铰接。两个所述连杆3均通过卧式光轴支架4安装于承载平台5，卧式光轴支架4使连杆3的下端固定稳定。两个所述连杆3均通过万向节2与俯仰平台铰接，万向节2具有较高的自由度，使得俯仰平台1转动更加顺畅。所述俯仰平台1上设有多个减重孔9，可以降低产品的重量，提高效率。一种机器人头部俯仰装置的控制方法，包括以下步骤：如图2所示，当电动推杆6接收到正转驱动信号，电动推杆6控制推杆部61带动俯仰平台1的一端上升，俯仰平台1的另一端绕着与连杆3的铰接点转动，完成抬头动作，角度编码器计算电动推杆6的上升高度回传给机器人的控制芯片形成反馈环；如图3所示，当电动推杆6接收到反转驱动信号，通过电动推杆6控制推杆部61带动俯仰平台1的一端下降，俯仰平台1的另一端绕着与连杆3的铰接点转动，完成低头动作，角度编码器计算电动推杆6的下降高度回传给机器人的控制芯片形成反馈环。本专利技术通过电动推杆6模仿人脸颈部肌肉运动，通过连杆3与万向节2模仿人类颈椎，使俯仰平台实现俯仰动作，整体方案高效可靠。上述具体实施方式为本专利技术的优选实施例，并不能对本专利技术进行限定，其他的任何未背离本专利技术的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人头部俯仰装置，其特征在于，包括承载平台、俯仰平台、推动机构和至少一个连杆，所述推动机构的一端与承载平台连接，所述推动机构的另一端与俯仰平台铰接，所述连杆的一端固定于承载平台，所述连杆的另一端与俯仰平台铰接。

【技术特征摘要】
1.一种机器人头部俯仰装置，其特征在于，包括承载平台、俯仰平台、推动机构和至少一个连杆，所述推动机构的一端与承载平台连接，所述推动机构的另一端与俯仰平台铰接，所述连杆的一端固定于承载平台，所述连杆的另一端与俯仰平台铰接。2.根据权利要求1所述的一种机器人头部俯仰装置，其特征在于，所述连杆设有2个，2个所述连杆与所述俯仰平台的铰接点和所述推动机构与俯仰平台的铰接点呈三角分布。3.根据权利要求1所述的一种机器人头部俯仰装置，其特征在于，所述连杆和所述推动机构轴向互相平行。4.根据权利要求1所述的一种机器人头部俯仰装置，其特征在于，所述推动机构包括电动推杆和角度编码器，所述角度编码器与电动推杆连接，所述电动推杆的推杆部与俯仰平台铰接，所述电动推杆的底座与承载平台连接。5.根据权利要求4所述的一种机器人头部俯仰装置，其特征在于，所述俯仰平台下端固定有第一铰接座，所述承载平台上端固定有第二铰接座，所述推杆部安装于第一铰接座，所述底座安装于第二铰接座。6.根据权利要求5所述的一种机器人头部俯仰装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智军，张英特，李泽泓，林俊杰，
申请(专利权)人：华南理工大学，佛山市顺德致可智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44