[实用新型]一种三自由度活动底座及智能交互设备

说明书

本实用新型涉及智能交互设备技术领域，具体涉及一种三自由度活动底座以及含有该活动底座的智能交互设备。该活动底座包括中空的底座外壳，底座外壳包括底板和顶板，底座外壳内部设有竖置电机、横置电机、纵置电机、连接座、下衔接支架、上衔接支架和外连支架。该活动底座中传动体系的结构较为简单，该智能交互设备借助活动底座可实现交互机头的转头、摆头和点头动作，有助于丰富交互体验并改善交互效果。

技术领域

本实用新型涉及智能交互设备技术领域，具体涉及一种三自由度活动底座以及含有该活动底座的智能交互设备。

背景技术

智能交互设备通常包含一个模拟人体头部的交互机头，交互机头内设有多种电子器件并承担语音交互、人像识别及监控等多种功能，交互方式以语音为主，这类设备如能结合自身形态的变化模拟人的肢体活动来与人互动则无疑将会有更好的交互效果。具体针对交互机头而言，若能模拟点头、摆头和转头三种动作便可大幅改善交互效果。目前已有一些仿生机器人关节类方案能够实现交互机头的三自由度活动，但这类方案普遍较为复杂方案，实施成本也较高。

发明内容

本实用新型的第一目的在于提供一种能够实现交互机头的点头、摆头和转头动作的三自由度活动底座。

本实用新型的第二目的在于提供一种含有上述三自由度活动底座的智能交互设备。

为实现上述第一目的，本实用新型提供一种三自由度活动底座，包括中空的底座外壳，底座外壳包括底板和顶板，其特殊之处在于，底座外壳内部设有竖置电机、横置电机、纵置电机、连接座、下衔接支架、上衔接支架和外连支架。竖置电机的输出轴竖直朝上设置，横置电机的输出轴垂直于纵置电机的输出轴，横置电机的输出轴轴线与纵置电机的输出轴轴线均垂直于竖直电机的输出轴轴线。

连接座固定设于底板上，竖置电机在机壳外侧套设有连接壳套，连接壳套底端封闭并与底板连接，下衔接支架包括第一轴套、第一壳套和第一衔接臂，第一轴套固定套设于竖置电机的输出轴上，第一壳套固定套设于横置电机的机壳上，第一衔接臂第一端与第一轴套侧面贴合并连接，第一衔接臂第二端与第一壳套侧帽贴合并连接。

上衔接支架包括第二轴套、第二壳套和第二衔接臂，第二轴套固定套设于纵置电机的输出轴上，第二壳套固定套设于纵置电机的机壳上，第二衔接臂第一端与第二轴套侧面贴合并连接，第二衔接臂第二端与第二壳套侧帽贴合并连接。顶板上设有避让孔，外连支架包括连接轴套和连接臂，连接轴套固定套设于纵置电机的输出轴上，连接臂底端与连接轴套侧面贴合并连接，连接臂顶端从避让孔穿出。

由上述方案可见，外连于连接臂上的电子设备借助竖置电机、横置电机和纵置电机可分别模拟人的转头、点头和摆头动作。活动底座中的传动体系仅借助两条衔接臂连接不同电机的机壳和输出轴来实现电机之间的传动，因此结构上得到大幅的简化。由于外连于连接臂上的电子设备重量较轻，传动体系能够为其提供足够的支撑并使其完成相关动作。

进一步的方案是，第一轴套的外径与连接壳套的外径相等，第二轴套与第一壳套的外径相等，连接轴套与第二壳套的外径相等。

由上可见，连接同一电机的轴套和壳套外径相等则电机机壳端和输出轴端在外形及结构强度上大致相同，有助于提高传动体系稳定性。

进一步的方案是，第一轴套、第二轴套和连接轴套的开口端均设置有定位凸起，连接轴套、第一壳套和第二壳套的开口端均设置有两个可与定位凸起侧面抵接的限位凸起。

由上可见，引入定位凸起和限位凸起可有效限制下衔接支架相对连接壳套、上衔接支架相对下衔接支架以及外连支架相对于上衔接支架的转动幅度，尤其有利于对外接电子设备摆头和点头动作的幅度控制。

进一步的方案是，连接轴套的投影至少部分位于第一轴套的端面上。