机器人及其腰部结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种机器人及其腰部结构，机器人腰部结构包括驱动装置、转动部件和弯腰部件，驱动装置包括转动驱动装置和弯腰驱动装置；转动部件与下肢结构转动连接，转动部件上设置有滑动槽，滑动槽的底壁呈圆弧曲面设置，转动驱动装置设置在下肢结构中，并驱动转动部件在水平面转动；弯腰部件转动安装在转动部件中，并与身体结构固定连接，弯腰部件中设置有收容空间，弯腰部件的底部相对于滑动槽为圆弧曲面，弯腰部件的底部在滑动槽中滑动；弯腰驱动装置设置在收容空间中，包括滑动座和驱动机构，滑动座伸出弯腰部件并与转动部件转动相连，驱动机构驱动滑动座滑动的安装在收容空间中，进而在实现机器人腰部结构中转和前后俯仰运动的基础上。

【技术实现步骤摘要】
机器人及其腰部结构
本技术涉及机器人设备领域，尤其涉及一种机器人及其腰部结构。
技术介绍
机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接收人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术指定的原则纲领行动，随着社会的进步，人民生活水平的提高，智能机器人在家用陪护、商务迎宾等领域的应用也越来越广。智能机器人的腰部是机器人上身和下肢连接的重要关节，随着机器人拟人度的提高，现有的智能机器人的腰部一般具有俯仰和中转两个自由度，该腰部的转动一般是通过舵机带动转盘转动控制，俯仰运动控制一般是通过舵机推动拉杆来控制，由于智能机器人的上半身往往集成各种控制、传感、功能元件，因而惯性矩大，对舵机力学性能的要求高，而采用推动拉杆的方式会使得运动时发生抖动的现象，严重时甚至会发生断裂的问题，进而使得结构的稳定性差，使用寿命短，因此，如何提高结构的稳定性、提高使用寿命成为了现如今亟待解决的问题。
技术实现思路
为此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的机器人腰部结构由于采用连杆结构所导致的稳定性差、使用寿命短的技术缺陷。为了实现上述目的，本技术提供一种机器人腰部结构，包括驱动装置、转动部件和弯腰部件，其中，驱动装置包括转动驱动装置和弯腰驱动装置；转动部件与机器人的下肢结构转动连接，转动部件上设置有滑动槽，滑动槽的底壁呈圆弧曲面设置，转动驱动装置设置在下肢结构中，并驱动转动部件在水平面转动；弯腰部件转动安装在转动部件中，并与机器人的身体结构固定连接，弯腰部件中设置有收容空间，弯腰部件的底部相对于滑动槽为圆弧曲面，弯腰部件的底部在滑动槽中滑动；弯腰驱动装置设置在收容空间中，弯腰驱动装置包括滑动座和驱动机构，滑动座伸出弯腰部件并与转动部件转动相连，驱动机构驱动滑动座滑动的安装在收容空间中，进而在实现机器人腰部结构中转和前后俯仰运动的基础上，当滑动座在弯腰部件中滑动时，由于滑动座仅能相对于下肢结构转动设置，限制了弯腰部件同步发生位移，使得弯腰部件仅能相对于机器人转动；加之采用滑动槽和滑动曲面相配合的方式，使得弯腰部件在转动的过程中更加稳定，同时，由于弯腰驱动装置设置在收容空间中，进而防止了弯腰驱动装置与外界部件之间的干涉，从而达到了稳定性高、使用寿命长的效果。进一步地，弯腰部件包括相互盖合的第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体之间形成有收容空间，第一壳体的内壁上设置有收容槽，滑动座滑动的安装在收容槽中，进而实现了滑动座在弯腰部件中的滑动安装。进一步地，弯腰驱动装置还包括滑动推杆，滑动座上对应于滑动推杆适配的设置有穿孔，滑动推杆穿过穿孔，并且滑动推杆的一端转动设置在收容槽中；驱动机构固定安装在收容空间中，并驱动滑动推杆在穿孔中沿轴向移动，进而通过设置滑动推杆，实现了滑动座在弯腰部件上沿滑动推杆轴向的移动。进一步地，驱动机构为减速器，减速器的输出轴上连接有输出齿轮；滑动推杆为螺杆，螺杆与穿孔螺纹配合，螺杆上同轴设置有与输出齿轮啮合传动的连接齿轮，减速器驱动输出齿轮转动，以通过连接齿轮带动螺杆转动。进一步地，转动部件包括基座，基座呈柱状，基座的上表面向下凹陷形成有滑动槽，基座的上表面位于滑动槽的周围固定设置有安装部，弯腰部件转动的安装在基座中，安装部限制弯腰部件的水平方向移动，进而通过设置安装部限制了弯腰部件仅能够在转动部件中转动，提高了弯腰部件转动的稳定性。进一步地，安装部上设置有安装孔，弯腰部件对应于安装孔设置有安装柱，安装柱转动的插设在安装孔中，进而实现了弯腰部件在安装部上的转动安装，即实现了弯腰部件相对于转动部件转动。进一步地，转动部件上设置有限位孔，限位孔与安装孔同向开设，并且限位孔朝着安装孔延伸；滑动座上设置有连接部，连接部的外侧面沿左右方向凸出设置有的限位柱，限位柱凸伸出弯腰部件，并插设在限位孔中，限位柱对应的限位滑动在限位孔中，并可以在限位孔转动，通过限位柱和限位孔的转动配合，实现了滑动座相对于所述转动部件转动，由于转动部件设置在下肢结构中，进而实现了滑动座相对于下肢结构转动；加之所述限位孔与所述安装孔同向开设，并且所述限位孔朝着所述安装孔延伸，进而限制了滑动座和弯腰部件同步相对于转动部件转动时，滑动座的旋转中心相对于弯腰部件的旋转动心发生的位移偏移方向以及偏移量，从而保证了弯腰部件前后转动的实现。进一步地，基座的底部向下凸伸形成有传动柱，传动柱的外围设置有锥形轴承，传动柱通过锥形轴承转动的安装在下肢结构中，由于机器人的身体结构中的部件多，身体机构最终通过转动结构与下肢结构相连，进而基座相应的力学承重大，当基座相对于下肢结构中转动时，采用锥形轴承，可以有效的承受径向负荷以及竖直方形的轴向负荷，提高了机器人腰部结构的动作的稳定性。进一步地，传动柱底部外套设有传动齿轮；转动驱动装置包括安装架和转动电机，安装架位于基座的下方，并固定安装在下肢结构中，进而实现了转动驱动装置在下肢结构中的安装，利用了下肢结构的空间，有效的减小了机器人腰部结构的体积；转动电机安装在安装架中，转动电机的电机轴上安装有电机齿轮，电机齿轮与传动齿轮相互传动，以带动传动柱转动，进而实现了转动驱动装置对转动部件的转动控制。为了实现上述目的，本技术还提供一种机器人，包括上述任一项所述的机器人腰部结构，进而具备上述任一项所述的优点。本技术提供的机器人及其腰部结构，当滑动座在弯腰部件中滑动时，由于滑动座仅能相对于下肢结构转动设置，限制了弯腰部件同步发生位移，使得弯腰部件仅能相对于机器人转动；加之采用滑动槽和滑动曲面相配合的方式，使得弯腰部件在转动的过程中更加稳定，同时，由于弯腰驱动装置设置在收容空间中，进而防止了弯腰驱动装置与外界部件之间的干涉，从而达到了稳定性高、使用寿命长的效果。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式的技术方案，下面根据本技术的具体实施例并结合附图，对技术作进一步详细说明。图1为本技术机器人腰部结构的示意图；图2为图1所示机器人腰部结构的爆炸图；图3为图1所示机器人腰部结构去掉第二壳体的示意图；图4为图1所示机器人腰部结构的弯腰部件动作状态的示意图；图5为图1所示机器人腰部结构去掉弯腰部件的左视图；图6为图4所示机器人腰部结构去掉弯腰部件的左视图。图中各附图标记说明如下。11-转动驱动装置；111-转动电机；112-安装架；113-电机齿轮；12-弯腰驱动装置；121-滑动座；1211-穿孔；1212-连接部；1213-限位柱；1214-滑动孔；122-驱动机构；123-滑动推杆；124-输出齿轮；125-连接齿轮；2-转动部件；21-基座；211-滑动槽；212-传动柱；213-传动齿轮；22-安装部；221-安装孔；222-限位孔；3-弯腰部件；31-收容空间；32-第一壳体；321-收容槽；322-固定槽；33-第二壳体；34-安装柱；4-锥形轴承；5-滑杆；6-轴承。...

【技术保护点】
1.一种机器人腰部结构，其特征在于，包括：/n驱动装置，包括转动驱动装置(11)和弯腰驱动装置(12)；/n转动部件(2)，与所述机器人的下肢结构转动连接，所述转动部件(2)上设置有滑动槽(211)，所述滑动槽(211)的底壁呈圆弧曲面设置，所述转动驱动装置(11)设置在所述下肢结构中，并驱动所述转动部件(2)在水平面转动；以及/n弯腰部件(3)，转动安装在所述转动部件(2)中，并与所述机器人的身体结构固定连接，所述弯腰部件(3)中设置有收容空间(31)，所述弯腰部件(3)的底部相对于所述滑动槽(211)为圆弧曲面，所述弯腰部件(3)的底部在所述滑动槽(211)中滑动；/n所述弯腰驱动装置(12)设置在所述收容空间(31)中，所述弯腰驱动装置(12)包括滑动座(121)和驱动机构(122)，所述滑动座(121)伸出所述弯腰部件(3)并与所述转动部件(2)转动相连，所述驱动机构(122)驱动所述滑动座(121)滑动的安装在所述收容空间(31)中。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人腰部结构，其特征在于，包括：
驱动装置，包括转动驱动装置(11)和弯腰驱动装置(12)；
转动部件(2)，与所述机器人的下肢结构转动连接，所述转动部件(2)上设置有滑动槽(211)，所述滑动槽(211)的底壁呈圆弧曲面设置，所述转动驱动装置(11)设置在所述下肢结构中，并驱动所述转动部件(2)在水平面转动；以及
弯腰部件(3)，转动安装在所述转动部件(2)中，并与所述机器人的身体结构固定连接，所述弯腰部件(3)中设置有收容空间(31)，所述弯腰部件(3)的底部相对于所述滑动槽(211)为圆弧曲面，所述弯腰部件(3)的底部在所述滑动槽(211)中滑动；
所述弯腰驱动装置(12)设置在所述收容空间(31)中，所述弯腰驱动装置(12)包括滑动座(121)和驱动机构(122)，所述滑动座(121)伸出所述弯腰部件(3)并与所述转动部件(2)转动相连，所述驱动机构(122)驱动所述滑动座(121)滑动的安装在所述收容空间(31)中。


2.根据权利要求1所述的机器人腰部结构，其特征在于，所述弯腰部件(3)包括相互盖合的第一壳体(32)和第二壳体(33)，所述第一壳体(32)和所述第二壳体(33)之间形成有所述收容空间(31)，所述第一壳体(32)的内壁上设置有收容槽(321)，所述滑动座(121)滑动的安装在所述收容槽(321)中。


3.根据权利要求2所述的机器人腰部结构，其特征在于，所述弯腰驱动装置(12)还包括滑动推杆(123)，所述滑动座(121)上对应于所述滑动推杆(123)适配的设置有穿孔(1211)，所述滑动推杆(123)穿过所述穿孔(1211)，并且所述滑动推杆(123)的一端转动设置在所述收容槽(321)中；所述驱动机构(122)固定安装在所述收容空间(31)中，并驱动所述滑动推杆(123)在所述穿孔(1211)中沿轴向移动。


4.根据权利要求3所述的机器人腰部结构，其特征在于，所述驱动机构(122)为减速器，所述减速器的输出轴上连接有输出齿轮(124)；所述滑动推杆(123)为螺杆，所述螺杆与所述穿孔(1211)螺纹配合，所述螺杆上同轴设置有与所述输出齿轮(124)啮合传动的连接齿轮(125)，所述减速器驱动所述输出齿轮(124)转动，以通过连接齿轮(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茂林，
申请(专利权)人：深圳市金大精密制造有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44