【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，尤其涉及机器人头部的俯仰及俯仰旋转组件、机器人头部及机器人。
技术介绍
1、机器人头部是机器人顶部的结构部件，是与用户进行主要人机交互的窗口，集成有屏幕、摄像头、麦克风、触摸按键等元件，这些元件大多集成在屏幕背面，屏幕通常设置于面向用户一侧，相对于机器人头部俯仰运动的旋转轴是偏置的，机器人头部会对旋转轴产生力矩，影响旋转轴的旋转。
2、同时随着机器人头部俯仰角度需求越来越大，对连接旋转轴的电机的输出力矩的要求也越来越高，相应的电机的体积也增大，进而无法满足机器人小型化的设计需求。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种机器人头部的俯仰组件，通过配平组件在第一输出轴上形成配平力矩，配平力矩抵消头部部件在第一输出轴上产生的回转力矩，进而降低机器人头部在俯仰运动的过程中第一驱动部件所需提供的输出力矩，有效减小第一驱动部件体积，进而减小机器人整体体积。
2、本专利技术还提出一种机器人头部的俯仰旋转组件。
3、本专利技术还提出一种机器人头部。
4、本专利技术还提出一种机器人。
5、根据本专利技术第一方面实施例的机器人头部的俯仰组件，包括：
6、俯仰底座；
7、俯仰支架；
8、第一驱动部件，所述第一驱动部件驱动所述俯仰支架相对所述俯仰底座俯仰运动；
9、配平组件，所述配平组件包括旋转部件和弹性部件，所述旋转部件
10、根据本专利技术实施例的机器人头部的俯仰组件，第一驱动部件驱动俯仰支架相对于俯仰底座俯仰运动时，机器人的头部部件(此处指机器人头部内除俯仰组件以外的组件，如屏幕、主板、摄像头和麦克风等)的重心相对于第一输出轴偏置，头部部件对第一输出轴产生回转力矩，导致第一驱动部件驱动俯仰支架时需要提供额外的输出力矩以克服回转力矩的作用，本申请通过设置配平组件，配平组件的旋转部件随俯仰支架运动时，弹性部件因拉伸或压缩产生弹力，弹力在第一输出轴上形成的配平力矩与头部部件产生的回转力矩相反，进而部分或全部抵消回转力矩，减小或取消第一驱动部件驱动俯仰支架带动头部部件运动时所需的输出力矩。
11、本专利技术实施例的机器人头部的俯仰组件，通过设置配平组件，可有效减小第一驱动部件所需提供的输出力矩，进而在机器人头部可采用输出力矩小、结构体积小的第一驱动部件，实现机器人头部的小型化设计，应用于机器人时，实现机器人的小型化设计。
12、根据本专利技术的一个实施例，所述旋转部件包括凸轮，所述凸轮的旋转轴线与所述第一输出轴同轴设置，所述凸轮可转动连接于所述俯仰底座。
13、根据本专利技术的一个实施例，所述凸轮设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔与所述第一输出轴同轴设置，所述第二连接孔的轴线平行于所述第一输出轴；
14、对应所述第一连接孔在所述俯仰底座上设有第一连接轴，对应所述第二连接孔在所述俯仰支架上设置有第二连接轴。
15、根据本专利技术的一个实施例，所述配平组件还包括限位铜套和限位轴肩，所述限位轴肩朝向所述凸轮且设置于所述第一连接轴和所述第二连接轴的其中至少一个，对应所述限位轴肩在所述第一连接孔或所述第二连接孔内套设所述限位铜套，所述限位铜套的端部沿所述第一输出轴的径向延伸出限位壁，所述限位壁限位于所述凸轮与所述限位轴肩之间。
16、根据本专利技术的一个实施例，所述弹性部件包括绳带和弹性件，所述绳带一端连接所述旋转部件，另一端连接所述弹性件，所述绳带至少部分搭设于所述凸轮的轮面，且位于所述机器人头部的俯仰组件的俯仰侧的相背侧。
17、根据本专利技术的一个实施例，所述凸轮的曲率半径r＝mg×r×cosθ/f；
18、其中，m为头部部件的质量，g为重力系数，r为头部部件的重心到第一输出轴的距离，θ为头部部件的重心到第一输出轴的连线与水平线的夹角，f为弹性件的弹力。
19、根据本专利技术的一个实施例，所述机器人头部的俯仰组件还包括弹性件支架，所述弹性件支架可拆卸连接于所述俯仰底座，所述弹性件可旋转连接于所述弹性件支架。
20、根据本专利技术的一个实施例，所述俯仰底座设有第一连接壁和第二连接壁，所述第一连接壁与所述第二连接壁沿所述第一输出轴的轴线相对设置；
21、所述第一连接壁的两侧分别设置所述配平组件与所述第一驱动部件，所述第一驱动部件的输出轴与所述第一连接壁固定连接，所述第一驱动部件的机身固定连接所述俯仰支架；
22、所述第二连接壁适于限位机器人头部的线束。
23、根据本专利技术的一个实施例，所述第一连接壁与所述俯仰支架之间设有限位部件，所述限位部件包括可相对转动的第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部接触，以限定所述俯仰支架的第一极限位置和第二极限位置。
24、根据本专利技术的一个实施例，所述俯仰支架和所述俯仰底座的至少其中一个上设置有走线管，所述走线管的轴线与所述第一输出轴同轴设置，所述走线管与所述第一驱动部件分别位于所述俯仰底座的两侧。
25、根据本专利技术第二方面实施例的机器人头部的俯仰旋转组件，包括：
26、如上所述机器人头部的俯仰组件；
27、旋转组件，所述旋转组件包括旋转底座和第二驱动部件，所述旋转底座与所述机器人头部的俯仰组件固定，所述第二驱动部件适于带动所述旋转底座旋转。
28、根据本专利技术实施例的机器人头部的俯仰旋转组件，其有益效果与本专利技术第一方面实施例的俯仰组件类似，此处不再赘述。
29、根据本专利技术的一个实施例，所述俯仰底座设有第一连接壁和第二连接壁的情况下，所述第一连接壁和所述第二连接壁位于所述第二驱动部件两侧。
30、根据本专利技术第三方面实施例的机器人头部，包括如上所述机器人头部的俯仰组件，或者，如上所述机器人头部的俯仰旋转组件。
31、根据本专利技术实施例的机器人头部，其有益效果与本专利技术第一方面实施例的俯仰组件类似，此处不再赘述。
32、根据本专利技术第四方面实施例的机器人，包括如上所述机器人头部的俯仰组件、如上所述机器人头部的俯仰旋转组件或如上所述机器人头部。
33、根据本专利技术实施例的机器人，其有益效果与本专利技术第一方面实施例的俯仰组件类似，此处不再赘述。
34、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种机器人头部的俯仰组件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述旋转部件包括凸轮，所述凸轮的旋转轴线与所述第一输出轴同轴设置，所述凸轮可转动连接于所述俯仰底座。
3.根据权利要求2所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述凸轮设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔与所述第一输出轴同轴设置，所述第二连接孔的轴线平行于所述第一输出轴；
4.根据权利要求3所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述配平组件还包括限位铜套和限位轴肩，所述限位轴肩朝向所述凸轮且设置于所述第一连接轴和所述第二连接轴的其中至少一个，对应所述限位轴肩在所述第一连接孔或所述第二连接孔内套设所述限位铜套，所述限位铜套的端部沿所述第一输出轴的径向延伸出限位壁，所述限位壁限位于所述凸轮与所述限位轴肩之间。
5.根据权利要求2所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述弹性部件包括绳带和弹性件，所述绳带一端连接所述旋转部件，另一端连接所述弹性件，所述绳带至少部分搭设于所述凸轮的轮面，且位于所述机器人头部的俯仰组件的俯仰侧
6.根据权利要求5所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述凸轮的曲率半径r＝mg×R×cosθ/F；
7.根据权利要求5所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述机器人头部的俯仰组件还包括弹性件支架，所述弹性件支架可拆卸连接于所述俯仰底座，所述弹性件可旋转连接于所述弹性件支架。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述俯仰底座设有第一连接壁和第二连接壁，所述第一连接壁与所述第二连接壁沿所述第一输出轴的轴线相对设置；
9.根据权利要求8所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述第一连接壁与所述俯仰支架之间设有限位部件，所述限位部件包括可相对转动的第一限位部和第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部接触，以限定所述俯仰支架的第一极限位置和第二极限位置。
10.根据权利要求1至7任意一项所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述俯仰支架和所述俯仰底座的至少其中一个上设置有走线管，所述走线管的轴线与所述第一输出轴同轴设置，所述走线管与所述第一驱动部件分别位于所述俯仰底座的两侧。
11.一种机器人头部的俯仰旋转组件，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的机器人头部的俯仰旋转组件，其特征在于，所述俯仰底座设有第一连接壁和第二连接壁的情况下，所述第一连接壁和所述第二连接壁位于所述第二驱动部件两侧。
13.一种机器人头部，其特征在于，包括如权利要求1至10任意一项所述机器人头部的俯仰组件，或者，权利要求11至12任意一项所述机器人头部的俯仰旋转组件。
14.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求1至10任意一项所述机器人头部的俯仰组件、权利要求11至12任意一项所述机器人头部的俯仰旋转组件或权利要求13所述机器人头部。
...【技术特征摘要】
1.一种机器人头部的俯仰组件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述旋转部件包括凸轮，所述凸轮的旋转轴线与所述第一输出轴同轴设置，所述凸轮可转动连接于所述俯仰底座。
3.根据权利要求2所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述凸轮设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔与所述第一输出轴同轴设置，所述第二连接孔的轴线平行于所述第一输出轴；
4.根据权利要求3所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述配平组件还包括限位铜套和限位轴肩，所述限位轴肩朝向所述凸轮且设置于所述第一连接轴和所述第二连接轴的其中至少一个，对应所述限位轴肩在所述第一连接孔或所述第二连接孔内套设所述限位铜套，所述限位铜套的端部沿所述第一输出轴的径向延伸出限位壁，所述限位壁限位于所述凸轮与所述限位轴肩之间。
5.根据权利要求2所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述弹性部件包括绳带和弹性件，所述绳带一端连接所述旋转部件，另一端连接所述弹性件，所述绳带至少部分搭设于所述凸轮的轮面，且位于所述机器人头部的俯仰组件的俯仰侧的相背侧。
6.根据权利要求5所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述凸轮的曲率半径r＝mg×r×cosθ/f；
7.根据权利要求5所述的机器人头部的俯仰组件，其特征在于，所述机器人头部的俯仰组件还包括弹性件支架，所述弹性件支架可拆卸连接于所述俯仰底座，所述弹性件可旋转连接于...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭武辉，王泽，奉飞飞，刘冬，
申请(专利权)人：美的集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。