[发明专利]一种新型智能机器人的多自由度头颈部

说明书

本发明涉及一种新型智能机器人的多自由度头颈部，头颈部包括：第一支架、第二支架、第一动力盒、记忆复位弹簧，所述第一支架与所述第二支架之间设置有第一动力盒，第一固定杆将第一支架与第二支架固定一起，所述第一动力盒一侧设置有连杆传动机构，所述连杆传动机构连接着第一支架与第一动力盒，所述与连杆传动机构对侧还设置有记忆复位弹簧，所述记忆复位弹簧通过第一固定螺钉连接在第一支架与第二支架之间。本发明的优点在于断电后可以保持头部自然状态，也可以实现机器人晃脑（全方位摆动、多自由度）的头部动作，降低了控制系统的操作难度，占用空间小且控制更精确灵活性高，结构紧凑简洁，更符合人类头颈的运动特征。

技术领域

本发明涉及人工智能与机械设计技术领域，尤其涉及关于一种新型智能机器人的多自由度头颈部。

背景技术

如今大多数迎宾服务机器人的头颈部只有回转和俯仰两个自由度，但是出于对高度仿人化和机器人灵活性的要求，仿人机器人的头颈部一般采用冗余自由度的设计，传统的设计不适用于关节轴不正交的冗余自由度头颈部机器人的运动控制。

为了使迎宾机器人头颈部动作可以像人一样“优雅”的对传感器采集到的信息做出反应，头颈部自带学习功能，且有的技术采用球齿轮齿盘机构来实现头颈部结构的空间姿态控制，球齿轮是随着机器人仿生技术与机械工程的发展，迫切需要多自由度的新型齿轮机构而出现的新型齿轮机构，它在传动本质上是万向节机构的衍生，它可以用来传递三维空间上的球面运动，这种运动正是大多数生物关节所具备的运动特征，球齿轮齿盘机构可以实现从平面运动到球面运动之间的转化，目前没有其他一种机构可以实现这种转化，所以它在改变机构运动方向上有独特的优势；

目前球齿轮齿盘机构中齿盘的传动方式上，多数齿盘的平面运动是通过万向平台实现的，由于万向平台占用的空间很大，不适宜放在机器人颈部内腔中传递运动，也有使用内外齿轮啮合与齿轮齿条机构共同实现齿盘做定轴且半径可变的平面圆周运动，一方面可以实现传统的万向平台对齿盘控制的运动轨迹，另一方面大幅减少了头颈部装置所占用的空间，并且减轻了迎宾机器人头颈部结构的总重量，从而缓解了后续迎宾机器人行走装置的承载压力；

但是纯齿轮结构构成的头颈部，通常会有一些迟钝，卡壳，在断电后，只能保持在原有齿轮位移状态，头颈部不能使头部保持自然状态；所以我们需要一种头颈部在断电后可以保持头部自然状态，也可以实现传统机器人摆头 （俯仰）、摇头（回转）的动作并且拓展了迎宾服务机器人晃脑（全方位摆动、多自由度）的头部动作。

发明内容

鉴于目前技术存在的所述不足，提供一种断电后可以保持头部自然状态，也可以实现传统机器人摆头 （俯仰）、摇头（回转）的动作并且拓展了迎宾服务机器人晃脑（全方位摆动、多自由度）的头部动作的新型智能机器人的多自由度头颈部，用以解决先前技术所提到的困难。

为实现所述目的，本发明的采用如下技术方案：

一种新型智能机器人的多自由度头颈部，包括：第一支架、第二支架、第一动力盒、记忆复位弹簧，使头部能多自由度晃动，所述第一支架与所述第二支架之间设置有第一动力盒，所述第一动力盒上方设置有第一固定杆，所述第一固定杆将第一支架与第二支架固定一起，所述第一动力盒一侧设置有连杆传动机构，所述连杆传动机构连接着第一支架与第一动力盒，使第一动力盒给第一支架提供晃动动力，所述与连杆传动机构对侧还设置有记忆复位弹簧，所述记忆复位弹簧通过第一固定螺钉连接在第一支架与第二支架之间。

作为本发明的优选技术方案，所述记忆复位弹簧包括第一记忆复位弹簧、第二记忆复位弹簧，所述第一记忆复位弹簧通过第一固定螺钉连接在第一支架与第二支架之间。

作为本发明的优选技术方案，所述第一记忆复位弹簧上部分通过第一固定螺钉固定在第一支架上，所述第一记忆复位弹簧下部分通过第二固定螺钉固定在第二支架上。