本发明专利技术公开了一种可快速动作的机器人伸缩装置，包括固定框，所述固定框包括安装底板、顶板及两侧的两块安装侧板，所述顶板内侧设有用于安装头部的头部安装件，所述顶板具有供头部穿过的头部避让孔；所述安装侧板内侧设有用于安装肢体的肢体安装件，所述安装侧板具有供肢体穿过的肢体避让孔；所述固定框内设有用于驱动头部安装件和肢体安装件运动、从而使头部及肢体至少部分缩进所述固定框内的驱动装置，所述驱动装置包括固定在安装底板上的舵机，以及由舵机驱动转动从而带动所述头部安装件和肢体安装件运动的转动架。肢体安装件运动的转动架。肢体安装件运动的转动架。
【技术实现步骤摘要】
一种可快速动作的机器人伸缩装置及机器人
[0001]本专利技术涉及机器人领域，特别涉及一种可快速动作的机器人伸缩装置及机器人。
技术介绍
[0002]目前，在儿童智能学习机器人领域，出现了大量外形为拟人或仿动物类的机器人，此种外形的机器人会存在如头部、上肢等凸出的部位，在机器人摔倒或跌落的过程中突出的部位会很容易损坏。
[0003]现有技术中有如公开号为CN109015695A的中国专利公开的一种儿童学习机器人，包括活动机器人机身，所述活动机器人机身的下端外表面设置有机器人固定底座，所述机器人固定底座的前段外表面固定安装有防冻手取暖装置，所述活动机器人机身的两侧外表面均设置有隐藏文具收纳机构，所述活动机器人机身的后端外表面设置有隐藏伸缩学习照明装置：所述隐藏文具收纳机构的两侧均设置有机器人活动手掌，所述机器人活动手掌的下端一侧外表面固定安装有机器人活动手臂，所述机器人活动手臂的一端外表面设置有机器人手臂旋转轴，所述机器人活动手臂的中部外表面固定连接有活动连接杆，所述活动连接杆的一端外表面固定连接有转动旋转轴，所述转动旋转轴的上端设置有隐藏文具收纳活动盖，所述隐藏文具收纳活动盖的下端外表面设置有机器人隐藏文具收纳筒，所述转动连接杆与隐藏文具收纳活动盖之间设置有一号旋转轴，所述转动连接杆的下端外表面通过一号旋转轴与转动连接杆的一端外表面活动连接，所述转动连接杆的中部内表面与转动旋转轴的外表面活动连接，所述转动连接杆与活动连接杆之间设置有二号旋转轴，所述转动连接杆的另一端外表面通过二号旋转轴与活动连接杆的一端外表面活动连接，所述活动连接杆与机器人活动手臂之间设置有三号旋转轴，所述活动连接杆的另一端外表面通过三号旋转轴与机器人活动手臂的中部外表面活动连接。采用在机器人的下端设置固定底座，降低机器人的重心的方案降低机器人的摔倒、跌落的概率，但是这会导致机器人的机构布局受限。
[0004]现有技术中还有如公开号为CN109940637A的中国专利公开的一种儿童交流学习机器人，包括监控摄像头、屏幕、开关面板、机身、体感互动支座、扬声器、球形头，所述的机身顶端设有球形头，所述的球形头前端设有屏幕，所述的监控摄像头安装在屏幕上，所述的开关面板设于机身前端，所述的机身两侧设有扬声器，所述的扬声器和机身采用过盈配合，所述的机身底部设有体感互动支座；所述的体感互动支座由体感回馈机构、转盘、定位机构、吸盘组成，所述的定位机构顶部设有转盘，所述的转盘和定位机构活动连接，所述的定位机构底部设有吸盘，所述的转盘顶部设有体感回馈机构；所述的体感回馈机构由弹性复位支架、万向活动支座、支座、第二轴承环组成，所述的支座底部设有第二轴承环，所述的支座顶部设有万向活动支座，所述的万向活动支座顶部设有弹性复位支架。采用将机器人设计成不倒翁的结构的方案防止机器人摔倒，但是这会导致机器人的整体质量上升，难以搬运、移动。
[0005]上述两篇专利公开的机器人的结构虽然能在一定的程度上防止机器人摔倒、跌
落，但是一旦机器人出现摔倒、跌落的状况，机器人的突出部位还是会被损坏，且此种结构的机器人的头部和/或肢体由于总处于突出状态，这会导致在机器人不利于包装、运输。
[0006]此外，现有技术中还存在直接将机器人设计成椭圆形的技术方案，但是此种外形的机器人并不适合作为儿童智能学习机器人。
技术实现思路
[0007]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种可快速动作的机器人伸缩装置及机器人。
[0008]一种可快速动作的机器人伸缩装置，包括固定框，所述固定框包括安装底板、顶板及两侧的两块安装侧板，所述顶板内侧设有用于安装头部的头部安装件，所述顶板具有供头部穿过的头部避让孔；所述安装侧板内侧设有用于安装肢体的肢体安装件，所述安装侧板具有供肢体穿过的肢体避让孔；所述固定框内设有用于驱动头部安装件和肢体安装件运动、从而使头部及肢体至少部分缩进所述固定框内的驱动装置，所述驱动装置包括固定在安装底板上、设有悬崖传感器的舵机，以及由舵机驱动转动从而带动所述头部安装件和肢体安装件运动的转动架。
[0009]具体的，舵机启动带动转动架来回转动，转动架的来回转动带动头部安装件和肢体安装件做伸缩运动，且头部安装件和肢体安装件的运动方向相互垂直；即利用一个舵机实现了机器人的头部和肢体在相互垂直的两个方向上的直线运动；机器人的肢体和头部分别与肢体安装件和头部安装件固定，而安装侧板和顶板上分别设有肢体避让孔和头部避让孔，也就是说，机器人的头部和肢体可以缩入固定框内也可以伸出固定框；因此，当机器人跌落或摔倒，悬崖传感器检测到机器人悬空或倾倒的状态后，向主控板发送触发信号，主控板控制舵机迅速转动，肢体和头部缩入固定框内，防止肢体和头部的损坏，在运输的过程中，也可以使肢体和头部缩入固定框内，便于机器人的包装和运输。
[0010]相较于采用高速直流伺服电机结合滚珠丝杠的结构驱动转动架的转动，采用舵机驱动转动架的转动成本更低；相较于采用传统的直流伺服电机结合减速箱的结构驱动转动架的转动，舵机的体积更小，安装更方便；因此，综合考虑，采用舵机驱动转动架的转动是最佳方案。
[0011]此外，为了更加符合机器人的外形，顶板与安装侧板之间通过肩部连接板连接，肩部连接板从顶板朝着安装侧板的方向向下倾斜。
[0012]优选的，所述转动架包括设于舵机相对两侧的两个，且两个转动架分别靠近固定框未设有安装侧板的侧面设置，所述头部安装件、肢体安装件均由两个转动架驱动。
[0013]具体的，肢体安装件和头部安装件均为板式结构，利用两个转动架驱动肢体安装件和头部安装件运动的结构能够有效的保证肢体安装件和头部安装件运动时的稳定性和一致性；进而保证了安装在肢体安装件上的肢体和安装在头部安装件上的头部的运动稳定性和一致性。
[0014]优选的，所述头部安装件与转动架之间通过头部连接件活动连接，所述肢体安装件与转动架之间通过肢体连接件活动连接；所述头部连接件、肢体连接件均为包括两块连接板、一块过渡板的“H”形，两块连接板分别与过渡板的两端固定、两块连接板分别与不同的转动架活动固定。
[0015]具体的，“H”形的肢体连接件和头部连接件更加便于与两个转动架固定，且在运动的过程中，肢体连接件和头部连接件会转动，将肢体连接件与头部连接件设为“H”形能够有效防止在转动的过程中，肢体连接件和头部连接件与转动架、舵机等结构之间发生干涉。
[0016]优选的，所述头部连接件通过头部导向机构与固定框活动连接，所述头部导向机构包括两端分别与顶板和安装底板固定的头部导向柱，所述头部导向柱垂直于安装底板，所述头部导向柱设有两根，两根所述头部导向柱分设在固定框未设有安装侧板的两侧面；所述头部安装件与头部导向柱通过头部滑移座活动连接。
[0017]具体的，此种结构下，舵机启动后，由于头部滑移座套接在头部导向柱上，因此，头部安装件带着头部沿着头部导向柱的轴向运动，可以有效保证头部安装件运动的稳定性，即保证头部安装件沿着垂直于顶板的方向运动，防止安装在头部安装件上的头部与头本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可快速动作的机器人伸缩装置，包括固定框，其特征在于，所述固定框包括安装底板、顶板及两侧的两块安装侧板，所述顶板内侧设有用于安装头部的头部安装件，所述顶板具有供头部穿过的头部避让孔；所述安装侧板内侧设有用于安装肢体的肢体安装件，所述安装侧板具有供肢体穿过的肢体避让孔；所述固定框内设有用于驱动头部安装件和肢体安装件运动、从而使头部及肢体至少部分缩进所述固定框内的驱动装置，所述驱动装置包括固定在安装底板上、设有悬崖传感器的舵机，以及由舵机驱动转动从而带动所述头部安装件和肢体安装件运动的转动架。2.根据权利要求1所述的可快速动作的机器人伸缩装置，其特征在于，所述转动架包括设于舵机相对两侧的两个，且两个转动架分别靠近固定框未设有安装侧板的侧面设置，所述头部安装件、肢体安装件均由两个转动架驱动。3.根据权利要求2所述的可快速动作的机器人伸缩装置，其特征在于，所述头部安装件与转动架之间通过头部连接件活动连接，所述肢体安装件与转动架之间通过肢体连接件活动连接；所述头部连接件、肢体连接件均为包括两块连接板、一块过渡板的“H”形，两块连接板分别与过渡板的两端固定、两块连接板分别与不同的转动架活动固定。4.根据权利要求1所述的可快速动作的机器人伸缩装置，其特征在于，所述头部连接件通过头部导向机构与固定框活动连接，所述头部导向机构包括两端分别与顶板和安装底板固定的头部导向柱，所述头部导向柱垂直于安装底板，所述头部导向柱设有两根，两根所述头部导向柱分设在固定框未设有安装侧板的两侧面；所述头部安装件与头部导向柱通过头部...
【专利技术属性】
技术研发人员：周智慧，程超，朱开元，朱世强，顾建军，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：
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