一种机器人头部的左右俯仰转动结构制造技术

本实用新型专利技术涉及机器人头部的俯仰及转动结构技术领域,具体是公开一种机器人头部的左右俯仰转动结构，包括左右旋转架、第一驱动电机、水平旋转轴、第二驱动电机和安装架，所述第一驱动电机的转动输出连接左右旋转架带动其转动，所述第二驱动电机安装设置在左右旋转架上，所述水平旋转轴连接第二驱动电机的转动输出由其带动转动，所述安装架固定设置在水平旋转轴上。该结构设置相比现有技术结构简单、重量轻、成本低且头部运动更自然。成本低且头部运动更自然。成本低且头部运动更自然。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人头部的左右俯仰转动结构


[0001]本技术涉及机器人头部的俯仰及转动结构


技术介绍

[0002]机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务。机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。
[0003]人形机器人由机身和头部组成，头部可活动安装于机身之上，既能达到模仿人的头部活动，又能达到机器人的视觉活动方位调整。中国专利申请为CN201820012521.2的技术专利公开了一种可俯仰可旋转的机器人头部结构，详细的结构设置，请查阅相关的专利公开文献，这里就不进行详细描述，这种头部俯仰即旋转结构的机器人在使用时其头部和机身不能相对转动，这样会使机器人的活动表现比较僵硬，与人交流时头部运动步子让，会降低用户的交流体验感，同时尽管目前有些机器人的头部和机身虽然能够发生相对转动，但其机械结构复杂、安装困难、重量较重，并且生产成本较高。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种结构简单、重量轻、成本低且头部运动更自然的一种机器人头部的左右俯仰转动结构。
[0005]为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种机器人头部的左右俯仰转动结构，其特征在于，包括左右旋转架、第一驱动电机、水平旋转轴、第二驱动电机和安装架，所述第一驱动电机的转动输出连接左右旋转架带动其转动，所述第二驱动电机安装设置在左右旋转架上，所述水平旋转轴连接第二驱动电机的转动输出由其带动转动，所述安装架固定设置在水平旋转轴上。
[0006]所述第一驱动电机和/或第二驱动电机为云台电机。
[0007]所述水平旋转轴与左右旋转架上设有用于限定机器人头部俯仰运动范围的俯仰运动限位机构。
[0008]所述俯仰运动限位机构包括一端固定连接在水平旋转轴上的限位杆和固定设置在左右旋转架上的能够在机器人头部俯仰运动范围两端分别挡住限位杆的限位部件。
[0009]所述左右旋转架与第一驱动电机之间通过垂直旋转轴连接，所述左右旋转架连接在垂直旋转轴上端，所述第一驱动电机的转动输出连接垂直旋转轴的下端。
[0010]所述左右旋转架包括水平连接在垂直旋转轴上端的旋转板和分别立设在旋转板两端的立板，所述第二驱动电机安装设置在其一立板上，另一立板供水平旋转轴可转动支撑架设，所述立板与旋转板之间设有加强结构。
[0011]所述安装架上连接设有机器人头部的外壳体，所述外壳体内设有机器人工作设备，所述机器人工作设备安装设置在外壳体和/或安装架上。
[0012]所述垂直旋转轴下端穿出在外壳体外，所述外壳体上开设有用于机器人头部俯仰运动时避开垂直旋转轴的活动槽。
[0013]通过采用上述技术方案，本技术的有益效果是：上述技术方案中机器人的头部左右俯仰运动由不同维度的两个电机结合左右旋转架和安装架的结构设置来实现机器人头部的左右俯仰旋转带动，该结构设置可达到左右360
°
的自由转动和俯仰正负160
°
左右范围的转动角度，基本能够实现机器人应用中头部运动的全方位的需求，对于机器人工作设备中的视觉设备能达到全方位监测的状态，也可满足机器人头部及其他外设件的角度变换需求，其第一驱动电机和第二驱动电机可优选采用云台电机及其上述机械结构设置，可使工作人员与机器人交流时机器人的头部运动更加自然。并且上述结构设置可达到将笨重、复杂的头部结构优化为结构简单、重量轻和降低生产制造成本的有益效果，还有利于头部内空间进行合理利用，特别适合运用于巡检机器人、服务机器人、表演机器人等人形机器人的头部结构。
附图说明
[0014]图1是本技术涉及的一种机器人头部的左右俯仰转动结构的立体结构示意图。
[0015]图2是本技术涉及的一种机器人头部的左右俯仰转动结构(设有外壳体)的立体结构示意图。
[0016]图中：
[0017]左右旋转架1；垂直旋转轴11；旋转板12；
[0018]立板13；加强筋板14；限位部件15；
[0019]第一驱动电机2；
[0020]水平旋转轴3；限位杆31；
[0021]第二驱动电机4；安装架5；
[0022]外壳体6；活动槽61。
具体实施方式
[0023]为了进一步解释本技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本技术进行详细阐述。
[0024]本实施例公开的一种机器人头部的左右俯仰转动结构，如图1和图2所示，包括左右旋转架1、第一驱动电机2、水平旋转轴3、第二驱动电机4、安装架5和外壳体6，其中左右旋转架1、第一驱动电机2、水平旋转轴3、第二驱动电机4和安装架5是构成机器人头部实现左右俯仰转动的主要结构，下面结合附图详细描述本实施例的结构位置连接关系。
[0025]所述第一驱动电机2固定安装在机器人身体的转接板上，其用于实现头部的左右转动的驱动，实现第一维度的转动，因此机器人的整个头部是连接在第一驱动电机2的转动输出轴上的，第一驱动电机2的转动输出轴为垂直朝向。
[0026]所述左右旋转架1连接第一驱动电机2的转动输出，从而实现带动转动，本实施例附图中所示的，所述左右旋转架1与第一驱动电机2之间通过垂直旋转轴11连接，所述左右旋转架1连接在垂直旋转轴11上端，所述第一驱动电机2的转动输出连接垂直旋转轴11的下
端，法兰结构锁固连接，结构稳定，也有利于机器人脖颈处空间结构设计，如为无脖颈结构设置的机器装置，该垂直旋转轴11也可省略设置或改进其他结构连接设置。本实施例中为达到较为平稳可靠的支撑头部的左右转动，所述左右旋转架1的结构如图中所示，包括通过法兰结构水平锁固连接在垂直旋转轴11上端的旋转板12和分别立设在旋转板12两端的立板13，所述立板13与旋转板12之间设有加强结构，如图中为在两者连接的垂直内角处设置有加强筋板14，从而增加该处的支撑结构稳定性。
[0027]所述第二驱动电机4固定安装设置在左右旋转架1的其一立板13的内侧壁上，第二驱动电机2的输出轴为水平朝向，所述水平旋转轴3是主要用于承载支撑机器人头部上的各跟随运动的部件设备安装的部件，其一端连接第二驱动电机4的转动输出由其带动转动，其另一端可转动支撑架设在左右旋转架1的另一立板13上，通过第二驱动电机4驱动旋转实现机器人头部俯仰方向的转动，实现第二维度的转动，其水平旋转轴3能够达到平稳稳定的旋转支撑。
[0028]本实施例中所述第一驱动电机2和/或第二驱动电机4可采用为云台电机，图中为两者都采用云台电机，这是一种现有产品，为机电一体化设计，内置电机驱动及位置传感器，其内部集成有高精度绝对值编码器和高性能钕铁硼永磁体，提供大转矩和高精度控制，可使机器人头部转动更平滑无卡顿，同时其提供上位机调参，支持微处理器直接发送命令，简单易用，其外壳采用高强度轻量化铝材，扁平化设计满足机器人头部结构紧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人头部的左右俯仰转动结构，其特征在于，包括左右旋转架、第一驱动电机、水平旋转轴、第二驱动电机和安装架，所述第一驱动电机的转动输出连接左右旋转架带动其转动，所述第二驱动电机安装设置在左右旋转架上，所述水平旋转轴连接第二驱动电机的转动输出由其带动转动，所述安装架固定设置在水平旋转轴上。2.如权利要求1所述的一种机器人头部的左右俯仰转动结构，其特征在于，所述第一驱动电机和/或第二驱动电机为云台电机。3.如权利要求1所述的一种机器人头部的左右俯仰转动结构，其特征在于，所述水平旋转轴与左右旋转架上设有用于限定机器人头部俯仰运动范围的俯仰运动限位机构。4.如权利要求3所述的一种机器人头部的左右俯仰转动结构，其特征在于，所述俯仰运动限位机构包括一端固定连接在水平旋转轴上的限位杆和固定设置在左右旋转架上的能够在机器人头部俯仰运动范围两端分别挡住限位杆的限位部件。5.如权利要求1
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4任意一项所述的一种机器人头部的左右俯仰转动结构，其特征在于，所述左右旋转架与第一驱动电机之间通过垂直旋转轴连接，所述左右旋转架连接在垂直旋转轴上端，所述第一驱动电机的转动输出连接垂直旋转轴的下端。6.如权利要求5所述的一种机器人头部的左右...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婧，李瑞峰，梁凤顺，霍光磊，王志斌，吴洪，
申请(专利权)人：福建泉州哈工大工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：