機器人頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，所述頭部設(shè)置在機器人的軀干上，所述系統(tǒng)包括主軸，所述機器人的頭部固定安裝在所述主軸的上部，所述主軸通過兩個軸承可旋轉(zhuǎn)地固定在機器人的軀干上，所述主軸的下部與電機相連，由電機帶動旋轉(zhuǎn)，其中，所述主軸為階梯軸，在位于上方的軸承上開設(shè)有螺栓孔，使得該軸承分別牢固地與機器人的軀干和頭部固結(jié)，從而在保證機器人頭部連接強度和安全性的前提下實現(xiàn)了機器人頭部的平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】
機器人頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種機器人驅(qū)動系統(tǒng)，具體涉及一種機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]機器人技術(shù)是當(dāng)今社會的一個重要發(fā)展研究方向，人們?yōu)榱烁髯阅康?、實現(xiàn)各種功能而設(shè)計出多種機器人，其中，能夠執(zhí)行多種動作的機器人備受人們的青睞，然而，機器人具有其獨特的構(gòu)造特點，當(dāng)機器人做動作時，往往不夠自然，顯得比較生硬，當(dāng)對頭部的轉(zhuǎn)動具有更高的要求時，如頭部比較大的卡通機器人，由于頭部重量大，更加難以平穩(wěn)轉(zhuǎn)動，同時其頭部與軀干相連的轉(zhuǎn)動機構(gòu)也會受到更大的外力，安全隱患較重，為此，如何使得機器人頭部旋轉(zhuǎn)的更為穩(wěn)定、準確是困擾機器人發(fā)展的一個較大問題。
[0003]由于上述原因，本發(fā)明人對現(xiàn)有的機器人驅(qū)動構(gòu)造做了深入研究，以便設(shè)計出一種機器人頭部驅(qū)動系統(tǒng)，尤其是適合于頭部較大的機器人的頭部驅(qū)動系統(tǒng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服上述問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，設(shè)計出一種機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，所述頭部設(shè)置在機器人的軀干上，所述系統(tǒng)包括主軸，所述機器人的頭部固定安裝在所述主軸的上部，所述主軸通過兩個軸承可旋轉(zhuǎn)地固定在機器人的軀干上，所述主軸的下部與電機相連，由電機帶動旋轉(zhuǎn)，其中，所述主軸為階梯軸，在位于上方的軸承上開設(shè)有螺栓孔，使得該軸承分別牢固地與機器人的軀干和頭部固結(jié)，從而完成本實用新型。
[0005]具體來說，本實用新型的目的在于提供以下方面:
[0006](I) 一種機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，所述頭部設(shè)置在機器人的軀干上，其特征在于，該系統(tǒng)包括主軸I，所述機器人的頭部固定安裝在所述主軸I的上部，
[0007]所述主軸I從上至下依次穿過第一軸承3和第二軸承4，并通過所述第一軸承3和第二軸承4可旋轉(zhuǎn)地固定在機器人的軀干上，
[0008]所述主軸I的下部與電機2相連。
[0009](2)根據(jù)上述(I)所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，在所述電機2的轉(zhuǎn)子上安裝有第一減速齒輪21，
[0010]在主軸I的下部設(shè)置有第二減速齒輪11，
[0011]所述第一減速齒輪21與所述第二減速齒輪11互相嚙合。
[0012](3)根據(jù)上述(I)所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述主軸I為階梯軸。
[0013](4)根據(jù)上述(3)所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述主軸I豎直設(shè)置，在所述主軸上設(shè)置有至少三段直徑不同的軸段，且從下向上，該階梯軸上軸段的直徑依次增大。
[0014](5)根據(jù)上述(4)所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述第一軸承3包括外圈31、內(nèi)圈32和帶有滾動體的保持架33。
[0015](6)根據(jù)上述(5)所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述第一軸承3的內(nèi)圈32套在所述主軸的一個軸段外側(cè)，并且該內(nèi)圈32頂在主軸的另一個軸段底部。
[0016](7)根據(jù)上述(5)所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，在所述內(nèi)圈和外圈的側(cè)壁上都沿著該軸承的軸線方向開設(shè)有螺栓孔34。
[0017](8)根據(jù)上述(7)所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，在所述軸承上設(shè)置有穿過螺栓孔34的螺栓，穿過外圈上螺栓孔的螺栓將所述外圈與機器人的軀干固定在一起，穿過內(nèi)圈上螺栓孔的螺栓將所述內(nèi)圈與主軸固定在一起。
[0018](9)根據(jù)上述(I)所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述電機2可以往復(fù)旋轉(zhuǎn)。
[0019](10)根據(jù)上述(9)所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述電機2向每一個方向都只能旋轉(zhuǎn)預(yù)定的圈數(shù)
[0020]本實用新型所具有的有益效果包括:
[0021](I)根據(jù)本實用新型提供的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)上的電機的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)固定，從而限定了該機器人頭部的旋轉(zhuǎn)幅度，避免各個部件因為頭部旋轉(zhuǎn)幅度過大而互相干擾，提高了機器人的可靠性，同時也能提高該機器人的擬人度；
[0022](2)根據(jù)本實用新型提供的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)能夠平穩(wěn)安全地完成機器人的頭部旋轉(zhuǎn)作業(yè)，提高機器人的穩(wěn)定性和可靠性。
【附圖說明】
[0023]圖1示出根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的機器人頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2示出根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的機器人頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的第一軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3示出根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的渦輪電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)號說明:
[0027]1-主軸
[0028]11-第二減速齒輪
[0029]2-電機
[0030]21-第一減速齒輪[0031 ]3-第一軸承
[0032]31-外圈
[0033]32-內(nèi)圈
[0034]33-保持架
[0035]34-螺栓孔
[0036]4-第二軸承
[0037]5-頭部
[0038]6-軀干
[0039]7-電位器
[0040]8-輸出軸
【具體實施方式】
[0041]下面通過附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明。通過這些說明，本實用新型的特點和優(yōu)點將變得更為清楚明確。
[0042]在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0043]根據(jù)本實用新型提供的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，所述頭部設(shè)置在機器人的軀干上，如圖1中所示，該系統(tǒng)包括主軸I，所述機器人的頭部5固定安裝在所述主軸I的上部，所述主軸I從上至下依次穿過第一軸承3和第二軸承4，并通過所述第一軸承3和第二軸承4可旋轉(zhuǎn)地固定在機器人的軀干6上，從而使得其上的頭部可旋轉(zhuǎn)地安裝在機器人的軀干上，從而實現(xiàn)機器人的頭部轉(zhuǎn)動;所述主軸I的下部與電機2相連即在電機的帶動下，頭部隨著主軸的旋轉(zhuǎn)而相對于軀干轉(zhuǎn)動。
[0044]在一個優(yōu)選的實施方式中，如圖1中所示，在所述電機2的轉(zhuǎn)子上安裝有第一減速齒輪21，在主軸I的下部設(shè)置有第二減速齒輪11，所述第二減速齒輪11與主軸固結(jié)，能夠帶動主軸旋轉(zhuǎn)，所述第一減速齒輪21與所述第二減速齒輪11互相嚙合，從而實現(xiàn)通過電機控制主軸的旋轉(zhuǎn)。
[0045]在一個優(yōu)選的實施方式中，如圖2中所示，所述第一軸承3和第二軸承4都固定在機器人的軀干中，具體來說，第二軸承4在下，第一軸承3在上，且兩個軸承的軸線共線，其中，第一軸承3包括外圈31、內(nèi)圈32和帶有滾動體的保持架33，所述外圈與機器人軀干固結(jié)，所述內(nèi)圈分別與主軸和頭部固結(jié)。
[0046]進一步優(yōu)選地，如圖2中所示，在所述內(nèi)圈和外圈的側(cè)壁上都沿著該軸承的軸線方向開設(shè)有螺栓孔34，所述外圈上的螺栓孔與機器人軀干之間通過螺栓固結(jié)，所述內(nèi)圈上的螺栓孔與主軸通過螺栓固結(jié)。
[0047]優(yōu)選地，所述主軸為階梯軸，其豎直設(shè)置，位于下方的軸體最細，位于最上方的軸體最粗，在所述階梯軸上，從一段到另一端至少有兩個直徑突變的區(qū)域，從而將其分成至少三段直徑不同的軸段，且從下向上，該階梯軸上軸段的直徑依次增大，所述第一軸承3的內(nèi)圈套在所述主軸的一個軸段外側(cè)，并且第一軸承的側(cè)壁，即內(nèi)圈32頂在主軸的另一個軸段底部，從而通過開設(shè)在內(nèi)圈上的所述螺栓孔將所述內(nèi)圈與主軸固結(jié)。
[0048]進一步優(yōu)選地，所述第一軸承3上的螺栓孔有多個，且所述螺栓孔均布在外圈和內(nèi)圈上;所述第二軸承4優(yōu)選的為深溝球軸承。
[0049]所述第一軸承3和第二軸承4實現(xiàn)對主軸的上下兩級支撐，確保主軸及其上頭部的穩(wěn)定性，在第一軸承3上通過螺栓穿過螺栓孔將所述外圈和機器人的軀干固定在一起，通過螺栓穿過螺栓孔將所述內(nèi)圈和主軸固定在一起，提高了機器人頭部對拉力、壓力及剪力的抵抗能力。
[0050]在一個優(yōu)選的實施方式中，如圖3中所示，所述電機為渦輪電機，在所述電機內(nèi)部，在輸出軸8上安裝有電位器7，其用于對運動的位置進行反饋，從而精確地控制機器人頭部的運動幅度。
[0051]在一個優(yōu)選的實施方式中，所述電機可以往復(fù)旋轉(zhuǎn)，其向每一個方向都只能旋轉(zhuǎn)預(yù)定的轉(zhuǎn)數(shù)/圈數(shù)或者稱之為行程，從而使得所述頭部只能向每個方向旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，使得機器人更為人性化，也能防止頭部及軀干部的結(jié)構(gòu)零件或者導(dǎo)線因為頭部旋轉(zhuǎn)角度過大而損壞，提高機器人的使用壽命和安全性。
[0052]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”“前” “后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于本實用新型工作狀態(tài)下的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0053]以上結(jié)合了優(yōu)選的實施方式對本實用新型進行了說明，不過這些實施方式僅是范例性的，僅起到說明性的作用。在此基礎(chǔ)上，可以對本實用新型進行多種替換和改進，這些均落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，所述頭部設(shè)置在機器人的軀干上，其特征在于，該系統(tǒng)包括主軸(I)，所述機器人的頭部固定安裝在所述主軸(I)的上部， 所述主軸(I)從上至下依次穿過第一軸承(3)和第二軸承(4)，并通過所述第一軸承(3)和第二軸承(4)可旋轉(zhuǎn)地固定在機器人的軀干上， 所述主軸(I)的下部與電機(2)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，在所述電機(2)的轉(zhuǎn)子上安裝有第一減速齒輪(21)， 在主軸(I)的下部設(shè)置有第二減速齒輪(11)， 所述第一減速齒輪(21)與所述第二減速齒輪(11)互相嚙合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述主軸(I)為階梯軸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述主軸(I)豎直設(shè)置，在所述主軸上設(shè)置有至少三段直徑不同的軸段，且從下向上，該階梯軸上軸段的直徑依次增大。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述第一軸承(3)包括外圈(31)、內(nèi)圈(32)和帶有滾動體的保持架(33)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述第一軸承(3)的內(nèi)圈(32)套在所述主軸的一個軸段外側(cè)，并且該內(nèi)圈(32)頂在主軸的另一個軸段底部。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，在所述內(nèi)圈和外圈的側(cè)壁上都沿著該軸承的軸線方向開設(shè)有螺栓孔(34)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，在所述軸承上設(shè)置有穿過螺栓孔(34)的螺栓，穿過外圈上螺栓孔的螺栓將所述外圈與機器人的軀干固定在一起，穿過內(nèi)圈上螺栓孔的螺栓將所述內(nèi)圈與主軸固定在一起。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(2)可往復(fù)旋轉(zhuǎn)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機器人的頭部轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(2)向每一個方向都只能旋轉(zhuǎn)預(yù)定的圈數(shù)。
【文檔編號】B25J9/10GK205685331SQ201620455361
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月18日 公開號201620455361.X, CN 201620455361, CN 205685331 U, CN 205685331U, CN-U-205685331, CN201620455361, CN201620455361.X, CN205685331 U, CN205685331U
【發(fā)明人】王帥
【申請人】王帥