一种机器人头部运动机构制造技术

本发明专利技术涉及一种机器人头部运动机构，包括水平运动装置、俯仰运动装置和头部支撑框架，水平运动装置的输出与俯仰运动装置连接，俯仰运动装置的输出与头部支撑框架连接，所述水平运动装置和俯仰运动装置均连接有制动装置，本发明专利技术的制动装置在断电情况下可牢牢抱死驱动装置的输出，使机器人的头部不能进行转动，从而保持刚性状态，同时在通电状态下又不会对头部的整体运动受到干扰，解决了原有的机器人存在缺陷的问题。

A robot head motion mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种机器人头部运动机构
本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种机器人头部运动机构。
技术介绍
现有的机器人为了保证工作的需要，工作时可以拍摄的角度范围足够大，所以基本都安装有运动机构。但是有运动机构的机器人在静止状态下工作时，因为电流会产生轻微的振动，而运动机构会传递这种振动，所以视觉模块因此会产生一定的抖动，机器人所拍摄的图片就会有一定的偏差，导致得到的数据不够完美，这个问题需要进行完善解决，机器人的性能才能更加完备。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一种机器人头部运动机构，在断电状态下，制动器衔铁不会被制动器固定端B中的电磁铁吸引，在弹簧的作用下，制动器衔铁对制动器摩擦片施加较大的压力和摩擦力，使制动器摩擦片不能转动，从而导致机器人头部不能转动，机器人整体因而具有一定的刚性，在工作时视觉传感器就不会有抖动，解决了原有的机器人存在缺陷的问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种机器人头部运动机构，包括水平运动装置、俯仰运动装置和头部支撑框架，水平运动装置的输出与俯仰运动装置连接，俯仰运动装置的输出与头部支撑框架连接，所述水平运动装置和俯仰运动装置均连接有制动装置。所述水平运动装置包括水平电机，水平电机主要用于实现机器人的左右旋转。由于头部线缆多，为方便头部走线，本实施例的水平电机为中空结构，水平电机的输出轴包括T形中空轴，T形中空轴从水平电机中穿过，头部线缆可从T形中空轴内穿过。俯仰运动装置包括俯仰电机，俯仰电机主要用于实现机器人的点头、抬头动作。所述水平电机装于支撑座上，水平电机的输出轴与俯仰电机固定座连接，所述俯仰电机装于所述俯仰电机固定座上，所述俯仰电机的输出轴连接头部支撑次框架。其中，支撑座可以是机器人身体的一部分，也可以机器人的外部负载的连接器；本实施例中水平电机通过螺钉固定在支撑座上。本实施例中俯仰运动装置、水平运动装置的驱动装置均包括制动器固定端A、制动器固定端B、制动器摩擦片、制动器衔铁、电磁铁以及施力部件；所述制动器摩擦片与水平电机的输出轴连接，制动器摩擦片可沿所述输出轴轴向移动但不可相对于输出轴转动，如此可实现当制动器摩擦片被固定时，水平电机的输出轴也无法进行旋转。制动器摩擦片和制动器衔铁设于制动器固定端A与制动器固定端B之间，所述施力部件用于给制动器衔铁施力，在施力部件的作用下制动器衔铁与制动器固定端A夹紧制动器摩擦片；所述电磁铁装于制动器固定端B上，电磁铁通电可吸引制动器衔铁使制动器衔铁克服施力部件的作用力而松开制动器摩擦片，本实施例中施力部件为弹簧。实现制动器摩擦片可沿所述输出轴轴向移动但不可相对于输出轴转动有以下两种方式：方式一、制动器摩擦片通过齿轮传动与水平电机的输出轴啮合传动；方式二、如图所示，所述制动器衔铁空套在T形中空轴外，所述T形中空轴上同轴装有水平运动轮毂，所述制动器摩擦片套在水平运动轮毂外。所述制动器摩擦片的内孔为多边形，水平运动轮毂与制动器摩擦片轴向滑动配合，继而实现制动器摩擦片可沿水平运动轮毂轴向移动但不可相对于水平运动轮毂转动。制动器摩擦片的内孔可为四边形、五边形、六边形、单齿形、多齿形等。本实施例中制动器摩擦片的内孔为方形，相应的水平运动轮毂外四方形。所述水平电机及其输出轴均为中空结构，便于进行走线，水平电机的输出轴从水平电机中穿过，水平电机的输出轴为T形中空轴；为使头部支撑框架更加稳定，本实施例中头部支撑次框架的一侧通过固定件A与俯仰电机的输出轴固接，头部支撑次框架的另一侧通过固定件B、轴承固定座、轴承与俯仰电机的机壳转动连接。为使轴承固定座与机壳的连接更加方便快捷，本实施例将轴承固定座分为轴承固定座A和轴承固定座B两部分，两者通过螺钉径向连接卡住轴承的轴承外圈。为限制机器人的俯仰角度，机器人头部运动机构还包括用于限制俯仰角度的限位结构，所述限位结构包括装于轴承固定座上的俯仰限位凸起A，以及装于俯仰电机的机壳上的俯仰限位凸起B。通过俯仰限位凸起A与俯仰限位凸起B的相互抵持实现位置的限定。为了实现点头角度和抬头角度的限定，俯仰限位凸起A布置有两个，相应的俯仰限位凸起B也布置有两个，两个俯仰限位凸起A之间的间隔决定头部的俯仰幅度。为减轻机构的重量，同时又能保证整体结构的刚性，本实施例中俯仰限位凸起A与轴承固定座A一体制造。工作时，先将机器人驱动传动机构的装置通电，然后水平制动器的制动器固定端B中的电磁铁会将制动器衔铁吸附，当制动器衔铁与制动器固定端B紧密贴合后，制动器摩擦片与制动器衔铁会存在一定的间隙，所以机器人的头部可以进行水平运动，在转动到固定的角度后，将驱动装置断电，在弹簧的作用下，制动器衔铁会对制动器摩擦片施加一定的压力和摩擦力，使制动器摩擦片不能再进行转动，从而使机器人的头部不能再进行水平转动，俯仰运动也是同理，机器人的头部不能进行转动时整体具有一定的刚性，电流产生的振动不会影响到视觉传感器，使得拍摄出的图像完全合格。本专利技术在断电状态下，制动器衔铁不会被制动器固定端B中的电磁铁吸引，在弹簧的作用下，制动器衔铁对制动器摩擦片施加较大的压力和摩擦力，使制动器摩擦片不能转动，从而导致机器人头部不能转动，机器人整体因而具有一定的刚性，在工作时视觉传感器就不会有抖动，解决了原有的机器人存在缺陷的问题。进一步地，所述水平运动装置包括水平电机，俯仰运动装置包括俯仰电机；所述水平电机装于支撑座上，水平电机的输出轴与俯仰电机固定座连接，所述俯仰电机装于所述俯仰电机固定座上，所述俯仰电机的输出轴连接头部支撑次框架。通过水平电机的输出轴和俯仰电机的输出轴的连接关系，可以使机器人的头部进行水平转动和俯仰转动，扩大机器人拍摄的范围。进一步地，所述制动装置包括制动器固定端A、制动器固定端B、制动器摩擦片、制动器衔铁、电磁铁以及施力部件；所述制动器摩擦片与水平电机的输出轴连接，制动器摩擦片可沿所述输出轴轴向移动但不可相对于输出轴转动；制动器摩擦片和制动器衔铁设于制动器固定端A与制动器固定端B之间，所述施力部件用于给制动器衔铁施力，在施力部件的作用下制动器衔铁与制动器固定端A夹紧制动器摩擦片；所述电磁铁装于制动器固定端B上，电磁铁通电可吸引制动器衔铁使制动器衔铁克服施力部件的作用力而松开制动器摩擦片。在通电状态下，制动装置中的电磁铁可以吸引制动器衔铁，使制动器摩擦片不受限制，机器人可以进行水平转动，而失电后在施力部件的作用下，制动器固定端A和制动器衔铁会将制动器摩擦片夹紧，使机器人的头部不能转动。进一步地，所述施力部件为弹簧，或者施力部件为设于制动器固定端A上的磁铁。弹簧或者磁铁都可以对制动器衔铁施力使其移动，部件不同，安装的位置和施力方向也就不同。进一步地，所述制动器衔铁空套在水平电机的输出轴外，所述输出轴上同轴装有水平运动轮毂，所述制动器摩擦片套在水平运动轮毂外，制动器摩擦片可沿水平运动轮毂轴向移动但不可相对于水平运动轮毂转动。水平电机的输出轴是否可以转动，要取决于制动器摩擦片是否受到限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人头部运动机构，包括水平运动装置、俯仰运动装置和头部支撑框架，其特征在于：水平运动装置的输出端与俯仰运动装置连接，俯仰运动装置的输出端与头部支撑框架连接，所述水平运动装置和俯仰运动装置均连接有制动装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人头部运动机构，包括水平运动装置、俯仰运动装置和头部支撑框架，其特征在于：水平运动装置的输出端与俯仰运动装置连接，俯仰运动装置的输出端与头部支撑框架连接，所述水平运动装置和俯仰运动装置均连接有制动装置。


2.根据权利要求1所述的一种机器人头部运动机构，其特征在于：所述水平运动装置包括水平电机（203），俯仰运动装置包括俯仰电机（209）；
所述水平电机（203）装于支撑座（1）上，水平电机（203）的输出轴与俯仰电机固定座（205）连接，所述俯仰电机（209）装于所述俯仰电机固定座（205）上，所述俯仰电机（209）的输出轴连接头部支撑次框架（4）。


3.根据权利要求2所述的一种机器人头部运动机构，其特征在于：所述制动装置包括制动器固定端A（2011）、制动器固定端B（2014）、制动器摩擦片（2012）、制动器衔铁（2013）、电磁铁以及施力部件；
所述制动器摩擦片（2012）与水平电机（203）的输出轴连接，制动器摩擦片（2012）可沿所述输出轴轴向移动但不可相对于输出轴转动；
制动器摩擦片（2012）和制动器衔铁（2013）设于制动器固定端A（2011）与制动器固定端B（2014）之间，所述施力部件用于给制动器衔铁（2013）施力，在施力部件的作用下制动器衔铁（2013）与制动器固定端A（2011）夹紧制动器摩擦片（2012）；
所述电磁铁装于制动器固定端B（2014）上，电磁铁通电可吸引制动器衔铁（2013）使制动器衔铁（2013）克服施力部件的作用力而松开制动器摩擦片（2012）。


4.根据权利要求3所述的一种机器人头部运动机构，其特征在于：所述施力部件为弹簧（201...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学生，龚迪琛，马凡钟，
申请(专利权)人：德鲁动力科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51