[发明专利]一种仿人头颈部机器人

说明书

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种仿人头颈部运动的机器人装置。

背景技术

随着机器人行业发展越来越迅速，用户对机器人能实现的动作要求也越来越高，要求尽可能地模仿人类能进行的动作，比如要求同时仿人四肢和头颈部的机器人的四肢可灵活运动，要求仿人头颈部的机器人可以进行抬头、点头、摇头等动作。

对于仿人头颈部的机器人，其头部通常只能进行单个自由度的动作，比如只能点头或只能摇头，也有部分机器人虽然可以实现抬头、点头、摇头等多个自由度的动作，但是体积较大，结构复杂。

发明内容

本发明提供一种仿人头颈部机器人，可以实现头部多个自由度的动作，且结构简单，体积小。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种仿人头颈部机器人，包括头部和位于头部下方的底座，所述底座包括壳体和位于壳体内的头部运动机构，所述头部运动机构带动头部做多自由度运动，所述头部运动机构包括头部转动机构和至少两套头部升降机构，所述头部升降机构包括升降驱动部件和升降部件，所述升降部件的顶端具有关节球头，所述头部固设有关节接头，所述关节球头与所述关节接头配合连接将所述头部连接于所述升降部件；所述头部转动机构包括转动驱动部件和转动支架，所述头部升降机构安装在所述转动支架上。

所述升降驱动部件为第一电机，所述升降部件为立柱，所述立柱与所述第一电机之间设置有传动臂，所述传动臂的一端铰接于所述立柱，另一端固连在所述第一电机的输出轴上；所述转动支架上固设有导柱，所述立柱上设有导槽，所述导柱插设在所述导槽内使所述立柱可沿所述导柱上下滑动。

所述立柱为圆柱体，所述导槽设置在所述立柱的圆柱面上，所述立柱的圆柱面上固设有凸出的安装翼耳，所述安装翼耳具有长条孔，所述传动臂的一端铰接于所述安装翼耳的长条孔内。

所述头部升降机构有多套，多套所述头部升降机构在所述转动支架上均匀分布。

所述转动支架与所述壳体均为顶部开口的圆桶状，且二者同轴设置，所述转动支架与所述壳体之间存在空隙。

所述转动驱动部件为竖直向下固设在所述转动支架上的第二电机，所述第二电机的输出轴上同轴固连有齿轮，所述壳体的内壁上设有与所述齿轮相啮合的周向齿，所述齿轮穿出所述转动支架的底壁并与所述周向齿啮合。

所述壳体的底壁内表面上具有凹陷部，所述周向齿设置在所述凹陷部的周向侧壁上，所述转动支架支撑在所述壳体的底壁内表面上。

所述壳体的底壁内表面中心部位处设置有定位柱，所述转动支架的底壁上对应设有定位槽，所述定位柱嵌入所述定位槽内。

所述转动支架的顶部开口处配置有支架盖板，所述支架盖板与所述转动支架固连，且所述支架盖板上开设有供所述升降部件的顶端穿出的通孔。

所述壳体的顶部开口处配置有壳体上盖，所述壳体上盖与所述壳体固连，且所述壳体上盖上开设有供所述升降部件的顶端穿出的通孔。

本发明仿人头颈部机器人可以完成头部多自由度的动作，比如头部上升下降、点头、仰头、摇头、扭头动作，且结构简单紧凑，整个头部运动机构集成在底座内，有利于减小整机体积，使其运动顺畅灵活。

附图说明

图1为本发明仿人头颈部机器人的外观轮廓图；

图2为图1的分解结构图；

图3为本发明仿人头颈部机器人的剖视图一；

图4为发明仿人头颈部机器人的剖视图二；

图5为本发明中头部运动机构部分零部件在转动支架安装结构示意图；

图6为本发明中第二电机、齿轮及壳体的配合结构图；

图7为本发明中立柱与传动臂的铰接结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

参照图1，本实施例一种仿人头颈部机器人，包括头部10和位于头部10下方的底座，底座包括壳体20和位于壳体20内的头部运动机构，头部运动机构带动头部10做多自由度运动，头部运动机构包括头部转动机构和至少两套头部升降机构，头部升降机构包括升降驱动部件30和升降部件40，升降部件40的顶端具有关节球头41，头部10固设有关节接头50，关节球头41与关节接头50配合连接将头部10以球连接的方式连接于升降部件40，从而使头部10相对升降部件40可以转动；头部转动机构包括转动驱动部件60和转动支架70，头部升降机构安装在转动支架70上。