[发明专利]一种紧凑型机器人头部及紧凑型机器人

权利要求书

1.一种紧凑型机器人头部，包括头部俯仰关节(1)、头部回转关节(2)、关节连接法兰(3)以及视觉系统(4)，关节连接法兰(3)两端分别连接头部俯仰关节(1)和头部回转关节(2)；视觉系统(4)安装在头部回转关节(2)上部；

其特征在于：所述头部俯仰关节(1)包括俯仰基座(11)、俯仰平台(12)以及俯仰轴组件(13)；

所述俯仰基座(11)包括上部左侧壁(111)、上部右侧壁(112)以及下部筒形结构(113)；上部左侧壁(111)和上部右侧壁(112)构成一个开口朝上的U字形结构，并且与下部筒形结构(113)固连；上部左侧壁(111)、上部右侧壁(112)上均开设有通孔(114)；上部左侧壁(111)和上部右侧壁(112)相背的两个表面上均设置有圆形凸起(115)；

所述俯仰平台(12)包括上部连接板(121)，左侧连接托架(122)以及右侧连接托架(123)；上部连接板(121)，左侧连接托架(122)以及右侧连接托架(123)构成一个开口朝下的U字形结构；左侧连接托架(122)以及右侧连接托架(123)上均开设有轴承安装孔(124)；

俯仰平台(12)与俯仰基座(11)扣合形成了一个空腔(15)；

俯仰轴组件(13)包括俯仰电机(131)、俯仰电机转接板(132)、俯仰减速器(133)、右连接法兰(134)、左连接法兰(135)、第一轴承(136)、俯仰编码器托架(137)及俯仰编码器(138)；

右连接法兰(134)安装在右侧连接托架(123)外表面，左连接法兰(135)安装在左侧连接托架(122)外表面并且一端伸入所述空腔(15)内；俯仰电机(131)位于所述空腔(15)内；俯仰电机(131)的输出端通过俯仰电机转接板(132)与俯仰减速器(133)连接，俯仰减速器(133)的输出端与右连接法兰(134)连接；第一轴承(136)为两个；一个第一轴承(136)安装在左侧连接托架(122)的轴承安装孔(124)与上部左侧壁(111)的圆形凸起(115)之间，另一个第一轴承(136)安装在右侧连接托架(123)的轴承安装孔与上部右侧壁(112)的圆形凸起(115)之间；

俯仰编码器(138)与俯仰编码器托架(137)固定后安装在左连接法兰(135)伸入所述空腔(15)的部分。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型机器人头部，其特征在于：所述俯仰减速器(133)采用谐波减速器。

3.根据权利要求1或2所述的一种紧凑型机器人头部，其特征在于：所述上部连接板(121)与所述左侧连接托架(122)、右侧连接托架(123)三部分为分体式结构，并采用螺钉连接和销钉进行定位。

4.根据权利要求3所述的一种紧凑型机器人头部，其特征在于：

所述头部回转关节(2)包括回转支座(21)，回转平台(22)以及回转轴组件(23)；

回转轴组件(23)包括回转电机(231)、回转电机转接板(232)、回转减速器(233)、回转连接轴(234)、第二轴承(235)、轴承端盖(236)、回转编码器托架(237)及回转编码器(238)；

其中，回转电机(231)、回转电机转接板(232)、回转减速器(233)、回转连接轴(234)以及轴承端盖(236)自下而上依次连接并且位于回转支座(21)内，第二轴承(235)的外圈表面与回转支座(21)内壁接触，第二轴承(235)内圈套装在回转连接轴(234)上；第二轴承(235)安装在轴承端盖(236)和回转支座(21)内壁上的凸起(211)之间；

回转编码器托架(237)固定安装在回转支座(21)的上端面，回转编码器(238)通过回转编码器托架(237)固定后套装在回转平台(22)的下部；

回转平台(22)的下部与回转连接轴(234)的上部固定连接，回转平台(22)的上部安装视觉系统(4)。

5.根据权利要求4所述的一种紧凑型机器人头部，其特征在于：所述回转减速器(233)为谐波减速器。