一種位移機構(gòu)和智能機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種位移機構(gòu)，包括：內(nèi)管，絲杠，絲母，第二電機，第二同步帶，傳動組件，所述第二電機的輸出端通過所述第二同步帶與所述傳動組件相連接，所述傳動組件設(shè)置在所述絲杠的一端，所述絲杠同軸有間隙地設(shè)置在所述內(nèi)管內(nèi)，所述內(nèi)管的一端與所述絲母固定連接，所述絲母與所述絲杠形成一組螺旋副。本實用新型還公開了一種包括所述位移機構(gòu)的智能機器人。
【專利說明】
一種位移機構(gòu)和智能機器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種運動機構(gòu)，特別涉及一種位移機構(gòu)和智能機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]在智能機器人領(lǐng)域，通常需要實現(xiàn)機器人頭部的升降位移，這也是本實用新型要解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型提供一種位移機構(gòu)和智能機器人。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]本實用新型實施例提供了一種位移機構(gòu)，包括:包括:內(nèi)管，絲杠，絲母，第二電機，第二同步帶，傳動組件，所述第二電機的輸出端通過所述第二同步帶與所述傳動組件相連接，所述傳動組件設(shè)置在所述絲杠的一端，所述絲杠同軸有間隙地設(shè)置在所述內(nèi)管內(nèi)，所述內(nèi)管的一端與所述絲母固定連接，所述絲母與所述絲杠形成一組螺旋副。
[0006]上述方案中，所述絲杠為管狀結(jié)構(gòu)，所述絲杠的一端為起始設(shè)置至少一段螺紋，所述絲杠遠離所述螺紋的一端設(shè)置有傳動組件。
[0007]上述方案中，所述傳動組件包括位于所述絲杠上的限位鍵結(jié)構(gòu)，至少兩個與所述限位鍵結(jié)構(gòu)外壁環(huán)抱配合的限位瓦，一塊套在一對所述限位瓦外圍的同步帶輪，以及至少一個卡簧。
[0008]上述方案中，所述傳動組件的所述限位鍵結(jié)構(gòu)有至少一對平行地沿所述絲杠外表面周向環(huán)繞的限位鍵組，每個所述限位鍵組包含兩個周向排列的方形鍵，每一所述限位鍵組內(nèi)的兩個所述方形鍵首尾不接觸而留出空隙，每一所述限位鍵組間留出的所述空隙沿所述絲杠旋轉(zhuǎn)軸線方向排列。
[0009]上述方案中，所述傳動組件的所述限位瓦為半圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述限位瓦內(nèi)壁設(shè)置有至少兩對內(nèi)鍵槽，所述限位瓦內(nèi)壁上設(shè)置有至少兩道沿軸向的連通傳動鍵，所述限位瓦的外壁沿軸向設(shè)置至少一個外鍵槽，所述外鍵槽沿軸向的一端延伸并貫通所述限位瓦的一個端面，所述外鍵槽沿軸向的另一端位于所述限位瓦外壁內(nèi)而不貫穿所述限位瓦的另一端面，所述限位瓦外壁設(shè)置有一圈周向環(huán)繞的卡簧槽。
[0010]上述方案中，所述同步帶輪為一空心環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述同步帶輪內(nèi)壁上設(shè)置有至少一個傳動鍵，所述同步帶輪的外壁周向環(huán)繞設(shè)置有一圈同步帶輪結(jié)構(gòu)。
[0011]本實用新型實施例還提供了一種智能機器人，包括前述實施例的位移機構(gòu)。
[0012]本實用新型提供的位移機構(gòu)，實現(xiàn)了機器人頭部的升降位移。另外，本實用新型將旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與位移機構(gòu)通過內(nèi)管聯(lián)系起來，同時將旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和位移機構(gòu)分別位于內(nèi)管或外管的兩端，大大減少了兩套機構(gòu)在各自進行傳動時產(chǎn)生運動干擾的可能性，降低了機械的故障率，同時，所述兩套傳動機構(gòu)的零件數(shù)目大大減少，通過設(shè)置保持套與內(nèi)管相接觸的內(nèi)環(huán)面所在處的孔的特定形狀同時保持套與內(nèi)管采用滑動接觸的方式，內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)和位移動作可以分別進行，機器人的頭部裝置只需做成一個簡單零件與內(nèi)管固定連接即可實現(xiàn)所需的頭部升降和旋轉(zhuǎn)動作。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面所列附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實用新型旋轉(zhuǎn)及位移機構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2為本實用新型旋轉(zhuǎn)及位移機構(gòu)的外形立體圖；
[0016]圖3為本實用新型保持套的立體圖；
[0017]圖4為本實用新型電機安裝架的立體圖；
[0018]圖5為本實用新型傳動組件的拆裝示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作進一步地詳細(xì)描述。
[0020]圖1為本實用新型旋轉(zhuǎn)及位移機構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型旋轉(zhuǎn)及位移機構(gòu)的外形立體圖；圖3為本實用新型保持套的立體圖；圖4為本實用新型電機安裝架的立體圖；圖5為本實用新型傳動組件的拆裝示意圖。
[0021]在本實用新型的一個實施例中，公開了一種旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，如圖1、圖2所示，包括外管I，內(nèi)管2，保持套3，第一同步帶4，第一電機5和電機安裝架6，所述外管I有間隙地套在所述內(nèi)管2外，所述內(nèi)管2與所述外管I的軸線相平行，但內(nèi)管2與外管I不一定同軸設(shè)置。所述外管I的一端固定安裝有所述電機安裝架6，所述電機安裝架6可以采用緊固件與所述外管I固定，或者通過與外管I外壁形成的接觸面上的摩擦力進行固定，或者其他可能的固定方式。所述電機安裝架6可以進行套裝安裝，優(yōu)選的，所述電機安裝架6由兩個機體接合而成，所述電機安裝架6的兩個機體環(huán)抱住外管I 一端并接合，通過緊固件比如螺栓、螺釘?shù)冗M行固定，所述電機安裝架6上安裝有所述第一電機5，第一電機5為一種步進電機，所述電機安裝架6上還安裝有所述保持套3，所述保持套3為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述保持套3至少一部分與所述電機安裝架6滑動接觸并能沿平行于外管軸線的軸進行旋轉(zhuǎn)，這里，所述保持套3與所述電機安裝架6以一種類似于旋轉(zhuǎn)滑動軸承的方式相連接，所述電機安裝架6上有周向環(huán)繞的滑動接觸空間與保持套3上的周向凸臺或者凸緣等滑動接觸，使得所述保持套3能夠在所述電機安裝架6內(nèi)旋轉(zhuǎn)同時限制所述保持套3沿旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生位移。如圖3所示，所述保持套3嵌套在所述內(nèi)管2外，所述保持套3通過一個鑲嵌孔33至少一部分與所述內(nèi)管2的外壁滑動接觸，相當(dāng)于保持套3嵌套在所述一部分內(nèi)管2外，通過設(shè)置鑲嵌孔33特定的形狀，比如鑲嵌孔33的形狀為方形，梯形等，使得內(nèi)管2與所述保持套3的接觸面至少有一個平面存在，能夠在所述保持套3轉(zhuǎn)動時對所述內(nèi)管2產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，同時，所述內(nèi)管2與所述保持套3以滑動接觸的方式相連接，能夠沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向相對所述保持套3進行滑動。所述第一電機5通過緊固件比如螺栓螺釘?shù)劝惭b在所述電機安裝架6的相應(yīng)位置，通過所述第一同步帶4與所述保持套3相連接，所述第一同步帶4為一根傳動帶，所述第一同步帶4主要選用齒形帶，尤其是雙面齒帶，也可以選用多楔帶，保持套3上具有與同步帶上的齒相配合的結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述保持套3及所述內(nèi)管2安裝在所述外管I的一端時，保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的中心軸線相平行，或者保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的管壁相平行，當(dāng)然由于所述保持套3與所述內(nèi)管2之間滑動接觸，存在間隙，所述內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線實際上在內(nèi)管2旋轉(zhuǎn)時會發(fā)生微小的變動，由于誤差很小，可以看做是理想狀態(tài)下內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與外管中心軸線或外管I的管壁相平行。當(dāng)?shù)谝浑姍C5啟動時，通過第一傳動帶向保持套3輸出轉(zhuǎn)矩，保持套3通過接觸面將轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)管2，使得內(nèi)管2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，通過改變電機輸出的轉(zhuǎn)矩方向能夠改變內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)方向，以實現(xiàn)所需的動作。
[0022]在另一個實施例中，公開了一種旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，如圖1、圖2所示，包括外管I，內(nèi)管2，保持套3，第一同步帶4，第一電機5和電機安裝架6，所述外管I有間隙地套在所述內(nèi)管2外，所述內(nèi)管2與所述外管I的軸線相平行，但內(nèi)管2與外管I不一定同軸設(shè)置。所述外管I的一端固定安裝有所述電機安裝架6，所述電機安裝架6可以采用緊固件與所述外管I固定，或者通過與外管外壁形成的接觸面上的摩擦力進行固定，或者其他可能的固定方式。所述電機安裝架6可以進行套裝安裝，優(yōu)選的，所述電機安裝架6由兩個機體接合而成，所述電機安裝架6的兩個機體環(huán)抱住外管I 一端并接合，通過緊固件比如螺栓、螺釘?shù)冗M行固定，所述電機安裝架6上安裝有所述第一電機5，第一電機5為一種步進電機，所述電機安裝架6上還安裝有所述保持套3，所述保持套3為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述保持套3至少一部分與所述電機安裝架6滑動接觸并能沿平行于外管I軸線的軸進行旋轉(zhuǎn)，這里，所述保持套3與所述電機安裝架6以一種類似于旋轉(zhuǎn)滑動軸承的方式相連接，所述電機安裝架6上有周向環(huán)繞的滑動接觸空間與保持套3上的周向凸臺或者凸緣等滑動接觸，使得所述保持套3能夠在所述電機安裝架6內(nèi)旋轉(zhuǎn)同時限制所述保持套3沿旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生位移。如圖3所示，所述保持套3嵌套在所述內(nèi)管2外，所述保持套3通過一個鑲嵌孔33至少一部分與所述內(nèi)管2的外壁滑動接觸，相當(dāng)于保持套3嵌套在所述一部分內(nèi)管2外，通過設(shè)置鑲嵌孔33特定的形狀，比如鑲嵌孔33的形狀為方形，梯形等，使得內(nèi)管2與所述保持套3的接觸面至少有一個平面存在，能夠在所述保持套3轉(zhuǎn)動時對所述內(nèi)管2產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，同時，所述內(nèi)管2與所述保持套3以滑動接觸的方式相連接，能夠沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向相對所述保持套3進行滑動。所述第一電機5通過緊固件比如螺栓螺釘?shù)劝惭b在所述電機安裝架6的相應(yīng)位置，通過所述第一同步帶4與所述保持套3相連接，所述第一同步帶4為一根傳動帶，所述第一同步帶4主要選用齒形帶，尤其是雙面齒帶，也可以選用多楔帶，保持套3上具有與同步帶上的齒相配合的結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述保持套3及所述內(nèi)管2安裝在所述外管I的一端時，保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的中心軸線相平行，或者保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的管壁相平行，當(dāng)然由于所述保持套3與所述內(nèi)管2之間滑動接觸，存在間隙，所述內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線實際上在內(nèi)管2旋轉(zhuǎn)時會發(fā)生微小的變動，由于誤差很小，可以看做是理想狀態(tài)下內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與外管中心軸線或外管I的管壁相平行。當(dāng)?shù)谝浑姍C5啟動時，通過第一傳動帶向保持套3輸出轉(zhuǎn)矩，保持套3通過接觸面將轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)管2，使得內(nèi)管2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，通過改變電機輸出的轉(zhuǎn)矩方向能夠改變內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)方向，以實現(xiàn)所需的動作。在本實施例中，如圖4所示，所述電機安裝架6的至少一個機體上設(shè)置有定位銷61，而所述外管I 一端相應(yīng)位置設(shè)置有定位孔，帶有定位銷61的一個機體插入所述外管I上的定位孔中，另一個機體與上述帶有定位銷61的機體相接合并通過緊固件固定住，定位銷61的存在限制了電機安裝架6沿外管I軸向及周向的轉(zhuǎn)動，使得電機安裝架6安裝在所述外管I 一端更加穩(wěn)固。
[0023]在另一個實施例中，公開了一種旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，如圖1、圖2所示，包括外管I，內(nèi)管2，保持套3，第一同步帶4，第一電機5和電機安裝架6，所述外管I有間隙地套在所述內(nèi)管2外，所述內(nèi)管2與所述外管I的軸線相平行，但內(nèi)管2與外管I不一定同軸設(shè)置。所述外管I的一端固定安裝有所述電機安裝架6，所述電機安裝架6可以采用緊固件與所述外管I固定，或者通過與外管外壁形成的接觸面上的摩擦力進行固定，或者其他可能的固定方式。所述電機安裝架6可以進行套裝安裝，優(yōu)選的，所述電機安裝架6由兩個機體接合而成，所述電機安裝架6的兩個機體環(huán)抱住外管I 一端并接合，通過緊固件比如螺栓、螺釘?shù)冗M行固定，所述電機安裝架6上安裝有所述第一電機5，第一電機5為一種步進電機，所述電機安裝架6上還安裝有所述保持套3，所述保持套3為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述保持套3至少一部分與所述電機安裝架6滑動接觸并能沿平行于外管軸線的軸進行旋轉(zhuǎn)，這里，所述保持套3與所述電機安裝架6以一種類似于旋轉(zhuǎn)滑動軸承的方式相連接，所述電機安裝架6上有周向環(huán)繞的滑動接觸空間與保持套3上的周向凸臺或者凸緣等滑動接觸，使得所述保持套3能夠在所述電機安裝架6內(nèi)旋轉(zhuǎn)同時限制所述保持套3沿旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生位移。如圖3所示，所述保持套3嵌套在所述內(nèi)管2外，所述保持套3通過一個鑲嵌孔33至少一部分與所述內(nèi)管2的外壁滑動接觸，相當(dāng)于保持套3嵌套在所述一部分內(nèi)管2外，通過設(shè)置鑲嵌孔33特定的形狀，比如鑲嵌孔33的形狀為方形，梯形等，使得內(nèi)管2與所述保持套3的接觸面至少有一個平面存在，能夠在所述保持套3轉(zhuǎn)動時對所述內(nèi)管2產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，同時，所述內(nèi)管2與所述保持套3以滑動接觸的方式相連接，能夠沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向相對所述保持套3進行滑動。所述第一電機5通過緊固件比如螺栓螺釘?shù)劝惭b在所述電機安裝架6的相應(yīng)位置，通過所述第一同步帶4與所述保持套3相連接，所述第一同步帶4為一根傳動帶，所述第一同步帶4主要選用齒形帶，尤其是雙面齒帶，也可以選用多楔帶，保持套3上具有與同步帶上的齒相配合的結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述保持套3及所述內(nèi)管2安裝在所述外管I的一端時，保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的中心軸線相平行，或者保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的管壁相平行，當(dāng)然由于所述保持套3與所述內(nèi)管2之間滑動接觸，存在間隙，所述內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線實際上在內(nèi)管2旋轉(zhuǎn)時會發(fā)生微小的變動，由于誤差很小，可以看做是理想狀態(tài)下內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與外管中心軸線或外管I的管壁相平行。當(dāng)?shù)谝浑姍C5啟動時，通過第一傳動帶向保持套3輸出轉(zhuǎn)矩，保持套3通過接觸面將轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)管2，使得內(nèi)管2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，通過改變電機輸出的轉(zhuǎn)矩方向能夠改變內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)方向，以實現(xiàn)所需的動作。在本實施例中，如圖3所示，所述內(nèi)管2的徑向截面形狀與所述保持套3上的所述鑲嵌孔33的形狀相適配，所述鑲嵌孔33的形狀可以為方形，矩形，或多邊形的形式，優(yōu)選地，本實施例圖中提供了一種鼓形的鑲嵌孔33及徑向截面為鼓形的內(nèi)管2，即所述內(nèi)管2的管壁由兩段圓弧壁面和兩個平壁面圍成，由于有兩個接觸平面的存在，使得所述內(nèi)管2周向的運動自由度被所述保持套3限制，從而使得所述內(nèi)管2能夠隨所述保持套3—同轉(zhuǎn)動。
[0024]在另一個實施例中，公開了一種旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，如圖1、圖2所示，包括外管I，內(nèi)管2，保持套3，第一同步帶4，第一電機5和電機安裝架6，所述外管I有間隙地套在所述內(nèi)管2外，所述內(nèi)管2與所述外管I的軸線相平行，但內(nèi)管2與外管I不一定同軸設(shè)置。所述外管I的一端固定安裝有所述電機安裝架6，所述電機安裝架6可以采用緊固件與所述外管I固定，或者通過與外管外壁形成的接觸面上的摩擦力進行固定，或者其他可能的固定方式。所述電機安裝架6可以進行套裝安裝，優(yōu)選的，所述電機安裝架6由兩個機體接合而成，所述電機安裝架6的兩個機體環(huán)抱住外管I 一端并接合，通過緊固件比如螺栓、螺釘?shù)冗M行固定，所述電機安裝架6上安裝有所述第一電機5，第一電機5為一種步進電機，所述電機安裝架6上還安裝有所述保持套3，所述保持套3為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述保持套3至少一部分與所述電機安裝架6滑動接觸并能沿平行于外管I軸線的軸進行旋轉(zhuǎn)，這里，所述保持套3與所述電機安裝架6以一種類似于旋轉(zhuǎn)滑動軸承的方式相連接，所述電機安裝架6上有周向環(huán)繞的滑動接觸空間與保持套3上的周向凸臺或者凸緣等滑動接觸，使得所述保持套3能夠在所述電機安裝架6內(nèi)旋轉(zhuǎn)同時限制所述保持套3沿旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生位移。如圖3所示，所述保持套3嵌套在所述內(nèi)管2外，所述保持套3通過一個鑲嵌孔33至少一部分與所述內(nèi)管2的外壁滑動接觸，相當(dāng)于保持套3嵌套在所述一部分內(nèi)管2外，通過設(shè)置鑲嵌孔33特定的形狀，比如鑲嵌孔33的形狀為方形，梯形等，使得內(nèi)管2與所述保持套3的接觸面至少有一個平面存在，能夠在所述保持套3轉(zhuǎn)動時對所述內(nèi)管2產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，同時，所述內(nèi)管2與所述保持套3以滑動接觸的方式相連接，能夠沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向相對所述保持套3進行滑動。所述第一電機5通過緊固件比如螺栓螺釘?shù)劝惭b在所述電機安裝架6的相應(yīng)位置，通過所述第一同步帶4與所述保持套3相連接，所述第一同步帶4為一根傳動帶，所述第一同步帶4主要選用齒形帶，尤其是雙面齒帶，也可以選用多楔帶，保持套3上具有與同步帶上的齒相配合的結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述保持套3及所述內(nèi)管2安裝在所述外管I的一端時，保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的中心軸線相平行，或者保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的管壁相平行，當(dāng)然由于所述保持套3與所述內(nèi)管2之間滑動接觸，存在間隙，所述內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線實際上在內(nèi)管2旋轉(zhuǎn)時會發(fā)生微小的變動，由于誤差很小，可以看做是理想狀態(tài)下內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與外管中心軸線或外管I的管壁相平行。當(dāng)?shù)谝浑姍C5啟動時，通過第一傳動帶向保持套3輸出轉(zhuǎn)矩，保持套3通過接觸面將轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)管2，使得內(nèi)管2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，通過改變電機輸出的轉(zhuǎn)矩方向能夠改變內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)方向，以實現(xiàn)所需的動作。在本實施例中，如圖3所示，所述保持套3的外環(huán)面上還設(shè)置有至少一圈限位凸緣32，所述限位凸緣32即為上文中所述的與所述電機安裝架6上有周向環(huán)繞的滑動接觸空間滑動接觸的一圈凸緣結(jié)構(gòu)，形成一個旋轉(zhuǎn)滑動軸承，并且由于凸緣的兩端面與電機安裝架6上的空間例如一圈凹槽結(jié)構(gòu)接觸，限制了所述保持套3沿旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生位移。另外，保持套3外環(huán)面上設(shè)置有一圈齒圈31，用于與所述第一同步帶4上的齒形相配合，接收所述第一電機5通過所述第一同步帶4傳遞的轉(zhuǎn)矩。
[0025]在另一個實施例中，公開了一種旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，如圖1、圖2所示，包括外管I，內(nèi)管2，保持套3，第一同步帶4，第一電機5和電機安裝架6，所述外管I有間隙地套在所述內(nèi)管2外，所述內(nèi)管2與所述外管I的軸線相平行，但內(nèi)管2與外管I不一定同軸設(shè)置。所述外管I的一端固定安裝有所述電機安裝架6，所述電機安裝架6可以采用緊固件與所述外管I固定，或者通過與外管外壁形成的接觸面上的摩擦力進行固定，或者其他可能的固定方式。所述電機安裝架6可以進行套裝安裝，優(yōu)選的，所述電機安裝架6由兩個機體接合而成，所述電機安裝架6的兩個機體環(huán)抱住外管I 一端并接合，通過緊固件比如螺栓、螺釘?shù)冗M行固定，所述電機安裝架6上安裝有所述第一電機5，第一電機5為一種步進電機，所述電機安裝架6上還安裝有所述保持套3，所述保持套3為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述保持套3至少一部分與所述電機安裝架6滑動接觸并能沿平行于外管軸線的軸進行旋轉(zhuǎn)，這里，所述保持套3與所述電機安裝架6以一種類似于旋轉(zhuǎn)滑動軸承的方式相連接，所述電機安裝架6上有周向環(huán)繞的滑動接觸空間與保持套3上的周向凸臺或者凸緣等滑動接觸，使得所述保持套3能夠在所述電機安裝架6內(nèi)旋轉(zhuǎn)同時限制所述保持套3沿旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生位移。如圖3所示，所述保持套3嵌套在所述內(nèi)管2外，所述保持套3通過一個鑲嵌孔33至少一部分與所述內(nèi)管2的外壁滑動接觸，相當(dāng)于保持套3嵌套在所述一部分內(nèi)管2外，通過設(shè)置鑲嵌孔33特定的形狀，比如鑲嵌孔33的形狀為方形，梯形等，使得內(nèi)管2與所述保持套3的接觸面至少有一個平面存在，能夠在所述保持套3轉(zhuǎn)動時對所述內(nèi)管2產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，同時，所述內(nèi)管2與所述保持套3以滑動接觸的方式相連接，能夠沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向相對所述保持套3進行滑動。所述第一電機5通過緊固件比如螺栓螺釘?shù)劝惭b在所述電機安裝架6的相應(yīng)位置，通過所述第一同步帶4與所述保持套3相連接，所述第一同步帶4為一根傳動帶，所述第一同步帶4主要選用齒形帶，尤其是雙面齒帶，也可以選用多楔帶，保持套3上具有與同步帶上的齒相配合的結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述保持套3及所述內(nèi)管2安裝在所述外管I的一端時，保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的中心軸線相平行，或者保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的管壁相平行，當(dāng)然由于所述保持套3與所述內(nèi)管2之間滑動接觸，存在間隙，所述內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線實際上在內(nèi)管2旋轉(zhuǎn)時會發(fā)生微小的變動，由于誤差很小，可以看做是理想狀態(tài)下內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與外管中心軸線或外管I的管壁相平行。當(dāng)?shù)谝浑姍C5啟動時，通過第一傳動帶向保持套3輸出轉(zhuǎn)矩，保持套3通過接觸面將轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)管2，使得內(nèi)管2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，通過改變電機輸出的轉(zhuǎn)矩方向能夠改變內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)方向，以實現(xiàn)所需的動作。在本實施例中，如圖4所示，所述電機安裝架6為一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述電機安裝架6的兩個機體各有一部分內(nèi)壁與所述外管I的外壁及所述保持套3的外環(huán)面相接觸，其中一個所述機體上設(shè)置有安裝平臺63，安裝平臺63與所述保持套3的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，所述安裝平臺63上開設(shè)有通孔64及若干安裝孔65用于安裝所述第一電機5，所述電機安裝架6的內(nèi)壁設(shè)有一圈限位槽62，與所述保持套3上設(shè)置的例如周向凸臺或者凸緣等滑動接觸。所述電機安裝架6的外壁上與所述安裝平臺63相接觸的位置設(shè)置有加強筋，以提高電機安裝架6的強度。
[0026]在另一個實施例中，公開了一種位移機構(gòu)，如圖1、圖2所示，包括:內(nèi)管2，絲杠7，絲母8，第二電機11，第二同步帶10，傳動組件9，所述第二電機11的輸出端通過第二同步帶10與所述傳動組件9相連接，所述傳動組件9設(shè)置在所述絲杠7的一端，所述傳動組件9用于接收第二同步帶10傳遞過來的轉(zhuǎn)矩并將其傳遞給絲杠7，使得絲杠7能夠進行旋轉(zhuǎn)運動，所述絲杠7同軸有間隙地設(shè)置在所述內(nèi)管2內(nèi)，所述絲杠7為一管狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部可以設(shè)置傳輸電信號的導(dǎo)線。所述內(nèi)管2的一端與所述絲母8通過緊固件或粘膠等進行固定連接，所述絲母8為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有螺紋，與所述絲杠7外表面上的螺紋相配合，形成一組螺旋副，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)運動能夠轉(zhuǎn)化為所述絲母8沿所述絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向的直線位移，由于所述內(nèi)管2與所述絲母8固定為一體，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)能夠使得所述內(nèi)管2沿絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生直線位移。
[0027]在另一個實施例中，如圖1、圖2所示，所述位移機構(gòu)包括:內(nèi)管2，絲杠7，絲母8，第二電機11，第二同步帶10，傳動組件9，所述第二電機11的輸出端通過第二同步帶10與所述傳動組件9相連接，所述傳動組件9設(shè)置在所述絲杠7的一端，所述傳動組件9用于接收第二同步帶10傳遞過來的轉(zhuǎn)矩并將其傳遞給絲杠7，使得絲杠7能夠進行旋轉(zhuǎn)運動，所述絲杠7同軸有間隙地設(shè)置在所述內(nèi)管2內(nèi)部。所述內(nèi)管2的一端與所述絲母8通過緊固件或粘膠等進行固定連接，所述絲母8為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有螺紋，與所述絲杠7外表面上的螺紋相配合，形成一組螺旋副，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)運動能夠轉(zhuǎn)化為所述絲母8沿所述絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向的直線位移，由于所述內(nèi)管2與所述絲母8固定為一體，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)能夠使得所述內(nèi)管2沿絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生直線位移。在本實施例中，所述絲杠7為管狀結(jié)構(gòu)，所述絲杠7的內(nèi)部設(shè)有能夠傳遞電信號的導(dǎo)線，所述導(dǎo)線從位移機構(gòu)的內(nèi)部穿過降低了與外部構(gòu)件產(chǎn)生運動干擾的可能性。所述絲杠7的一端為起始設(shè)置至少一段螺紋，而所述絲杠7遠離所述螺紋的一端設(shè)置有傳動組件9，用于接收所述第二電機11傳遞來的轉(zhuǎn)矩從而驅(qū)動絲杠7進行旋轉(zhuǎn)運動。
[0028]在另一個實施例中，所述位移機構(gòu)包括:內(nèi)管2，絲杠7，絲母8，第二電機11，第二同步帶10，傳動組件9，所述第二電機11的輸出端通過第二同步帶10與所述傳動組件9相連接，所述傳動組件9設(shè)置在所述絲杠7的一端，所述傳動組件9用于接收第二同步帶10傳遞過來的轉(zhuǎn)矩并將其傳遞給絲杠7，使得絲杠7能夠進行旋轉(zhuǎn)運動，所述絲杠7同軸有間隙地設(shè)置在所述內(nèi)管2內(nèi)部。所述內(nèi)管2的一端與所述絲母8通過緊固件或粘膠等進行固定連接，所述絲母8為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有螺紋，與所述絲杠7外表面上的螺紋相配合，形成一組螺旋副，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)運動能夠轉(zhuǎn)化為所述絲母8沿所述絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向的直線位移，由于所述內(nèi)管2與所述絲母8固定為一體，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)能夠使得所述內(nèi)管2沿絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生直線位移。在本實施例中，如圖5所示，所述傳動組件9包括位于所述絲杠7上的限位鍵結(jié)構(gòu)91，至少兩個與所述限位鍵結(jié)構(gòu)91外壁環(huán)抱配合的限位瓦92，一塊套在所述一對限位瓦92外圍的同步帶輪93，以及至少一個卡簧94。進一步地，所述傳動組件9的限位鍵結(jié)構(gòu)91有至少一對平行地沿所述絲杠7外表面周向環(huán)繞的限位鍵組911，每個所述限位鍵組911包含兩個周向排列的方形鍵，這里需要說明的是，一個限位鍵組911中的兩個方形鍵位于同一個垂直于絲杠7軸線的平面內(nèi)。限位鍵組911里面鍵的形狀也可以是半圓鍵，圓鍵或者其他形狀的鍵，同時限位鍵組911的鍵排列方向可以沿絲杠7軸線方向，類似于花鍵的形式等。每一所述限位鍵組911內(nèi)的兩個所述方形鍵首尾不接觸而留出空隙912，每一所述限位鍵組911間留出的所述空隙912沿所述絲杠7軸線方向排列，所述空隙912用于與限位瓦92上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)配合來傳遞使絲杠7轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)矩。
[0029]在另一個實施例中，如圖1、圖2所示，所述位移機構(gòu)包括:內(nèi)管2，絲杠7，絲母8，第二電機11，第二同步帶10，傳動組件9，所述第二電機11的輸出端通過第二同步帶10與所述傳動組件9相連接，所述傳動組件9設(shè)置在所述絲杠7的一端，所述傳動組件9用于接收第二同步帶10傳遞過來的轉(zhuǎn)矩并將其傳遞給絲杠7，使得絲杠7能夠進行旋轉(zhuǎn)運動，所述絲杠7同軸有間隙地設(shè)置在所述內(nèi)管2內(nèi)部。所述內(nèi)管2的一端與所述絲母8通過緊固件或粘膠等進行固定連接，所述絲母8為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有螺紋，與所述絲杠7外表面上的螺紋相配合，形成一組螺旋副，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)運動能夠轉(zhuǎn)化為所述絲母8沿所述絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向的直線位移，由于所述內(nèi)管2與所述絲母8固定為一體，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)能夠使得所述內(nèi)管2沿絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生直線位移。在本實施例中，如圖5所示，所述傳動組件9包括位于所述絲杠7上的限位鍵結(jié)構(gòu)91，至少兩個與所述限位鍵結(jié)構(gòu)91外壁環(huán)抱配合的限位瓦92，一塊套在所述一對限位瓦92外圍的同步帶輪93，以及至少一個卡簧94。進一步地，所述傳動組件9的限位瓦92為半圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述限位瓦92的個數(shù)也可以為兩個以上，比如當(dāng)限位瓦92的個數(shù)為三個時，所述限位瓦92的形狀即為三分之一的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，三個限位瓦92環(huán)抱形成一個完整的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述限位瓦92內(nèi)壁設(shè)置有至少兩對內(nèi)鍵槽924與所述絲杠7上的所述方形鍵沿軸向無相對運動地配合，用于限制住絲杠7沿其軸向產(chǎn)生位移，所述限位瓦92內(nèi)壁上設(shè)置有至少兩道沿軸向的連通傳動鍵923與所述限位鍵組911中的相應(yīng)結(jié)構(gòu)相配合，用于將限位瓦92接收的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由限位鍵組911傳遞給所述絲杠7，使絲杠7產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，所述限位瓦92的外壁沿軸向設(shè)置至少一個外鍵槽921，用于接收所述同步帶輪93傳遞的轉(zhuǎn)矩。所述外鍵槽921沿軸向的一端延伸并貫通所述限位瓦92的一個端面，方便所述同步帶輪93上的鍵從一個方向套入所述限位瓦92，從而將幾個限位瓦92固定在絲杠7—端上。所述外鍵槽921沿軸向的另一端位于所述限位瓦92外壁內(nèi)而不貫穿所述限位瓦92的另一端面;限位瓦92外壁設(shè)置有一圈周向環(huán)繞的卡簧94槽922，當(dāng)所述同步帶輪93安裝在所述限位瓦92外時，用一個卡簧94將所述限位瓦92固定在一起，同時所述卡簧94能夠?qū)λ鐾綆л?3—端進行限位，使得同步帶輪93與限位瓦92固定在一起。
[0030]在另一個實施例中，如圖1、圖2所示，所述位移機構(gòu)包括:內(nèi)管2，絲杠7，絲母8，第二電機11，第二同步帶10，傳動組件9，所述第二電機11的輸出端通過第二同步帶10與所述傳動組件9相連接，所述傳動組件9設(shè)置在所述絲杠7的一端，所述傳動組件9用于接收第二同步帶10傳遞過來的轉(zhuǎn)矩并將其傳遞給絲杠7，使得絲杠7能夠進行旋轉(zhuǎn)運動，所述絲杠7同軸有間隙地設(shè)置在所述內(nèi)管2內(nèi)部。所述內(nèi)管2的一端與所述絲母8通過緊固件或粘膠等進行固定連接，所述絲母8為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有螺紋，與所述絲杠7外表面上的螺紋相配合，形成一組螺旋副，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)運動能夠轉(zhuǎn)化為所述絲母8沿所述絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向的直線位移，由于所述內(nèi)管2與所述絲母8固定為一體，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)能夠使得所述內(nèi)管2沿絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生直線位移。在本實施例中，如圖5所示，所述傳動組件9包括位于所述絲杠7上的限位鍵結(jié)構(gòu)91，至少兩個與所述限位鍵結(jié)構(gòu)91外壁環(huán)抱配合的限位瓦92，一塊套在所述一對限位瓦92外圍的同步帶輪93，以及至少一個卡簧94。進一步地，所述同步帶輪93為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述同步帶輪93內(nèi)壁上設(shè)置有至少一個傳動鍵932，用于與所述限位瓦92外壁上的相應(yīng)鍵槽相配合，同步帶輪93的外壁周向環(huán)繞設(shè)置有一圈同步帶輪931結(jié)構(gòu)，用于與所述第二同步帶10相配合。
[0031]本實用新型公開了一種智能機器人，所述智能機器人包括旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，位移機構(gòu)以及第一設(shè)備，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和所述位移機構(gòu)如圖1所示具有一個共同的內(nèi)管2，所述內(nèi)管2的一端與所述第一設(shè)備固定連接，而另一端與位移機構(gòu)內(nèi)部的元件相配合。進一步地，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括外管I，內(nèi)管2，保持套3，第一同步帶4，第一電機5和電機安裝架6，所述外管I有間隙地套在所述內(nèi)管2外，所述內(nèi)管2與所述外管I的軸線相平行，但內(nèi)管2與外管I不一定同軸設(shè)置。所述外管I的一端固定安裝有所述電機安裝架6，所述電機安裝架6可以采用緊固件與所述外管I固定，或者通過與外管外壁形成的接觸面上的摩擦力進行固定，或者其他可能的固定方式。所述電機安裝架6可以進行套裝安裝，優(yōu)選的，所述電機安裝架6由兩個機體接合而成，所述電機安裝架6的兩個機體環(huán)抱住外管I 一端并接合，通過緊固件比如螺栓、螺釘?shù)冗M行固定，所述電機安裝架6上安裝有所述第一電機5，第一電機5為一種步進電機，所述電機安裝架6上還安裝有所述保持套3，所述保持套3為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述保持套3至少一部分與所述電機安裝架6滑動接觸并能沿平行于外管軸線的軸進行旋轉(zhuǎn)，這里，所述保持套3與所述電機安裝架6以一種類似于旋轉(zhuǎn)滑動軸承的方式相連接，所述電機安裝架6上有周向環(huán)繞的滑動接觸空間與保持套3上的周向凸臺或者凸緣等滑動接觸，使得所述保持套3能夠在所述電機安裝架6內(nèi)旋轉(zhuǎn)同時限制所述保持套3沿旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生位移。如圖3所示，所述保持套3嵌套在所述內(nèi)管2外，所述保持套3通過一個鑲嵌孔33至少一部分與所述內(nèi)管2的外壁滑動接觸，相當(dāng)于保持套3嵌套在所述一部分內(nèi)管2外，通過設(shè)置鑲嵌孔33特定的形狀，比如鑲嵌孔33的形狀為方形，梯形等，使得內(nèi)管2與所述保持套3的接觸面至少有一個平面存在，能夠在所述保持套3轉(zhuǎn)動時對所述內(nèi)管2產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，同時，所述內(nèi)管2與所述保持套3以滑動接觸的方式相連接，能夠沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向相對所述保持套3進行滑動。所述第一電機5通過緊固件比如螺栓螺釘?shù)劝惭b在所述電機安裝架6的相應(yīng)位置，通過所述第一同步帶4與所述保持套3相連接，所述第一同步帶4為一根傳動帶，所述第一同步帶4主要選用齒形帶，尤其是雙面齒帶，也可以選用多楔帶，保持套3上具有與同步帶上的齒相配合的結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述保持套3及所述內(nèi)管2安裝在所述外管I的一端時，保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的中心軸線相平行，或者保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的管壁相平行，當(dāng)然由于所述保持套3與所述內(nèi)管2之間滑動接觸，存在間隙，所述內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線實際上在內(nèi)管2旋轉(zhuǎn)時會發(fā)生微小的變動，由于誤差很小，可以看做是理想狀態(tài)下內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與外管中心軸線或外管I的管壁相平行。當(dāng)?shù)谝浑姍C5啟動時，通過第一傳動帶向保持套3輸出轉(zhuǎn)矩，保持套3通過接觸面將轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)管2，使得內(nèi)管2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，在本實施例中，內(nèi)管2的一端與第一部件相連接，內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)運動使得所述第一部件相應(yīng)地進行旋轉(zhuǎn)運動，例如，當(dāng)所述第一部件為一個機器人的頭部裝置時，通過控制第一電機5的輸出的轉(zhuǎn)矩方向來控制機器人的頭部裝置的旋轉(zhuǎn)方向，形象地表現(xiàn)為實現(xiàn)了機器人“頭部”的擺動或“轉(zhuǎn)頭”的動作。
[0032]在另一個實施例中，如圖1、圖2所示，所述智能機器人包括旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，位移機構(gòu)以及第一設(shè)備，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和所述位移機構(gòu)具有一個共同的內(nèi)管2，所述內(nèi)管2的一端與所述第一設(shè)備固定連接，而另一端與位移機構(gòu)內(nèi)部的元件相配合。進一步地，所述位移機構(gòu)包括:內(nèi)管2，絲杠7，絲母8，第二電機11，第二同步帶1，傳動組件9，所述第二電機11的輸出端通過第二同步帶10與所述傳動組件9相連接，所述傳動組件9設(shè)置在所述絲杠7的一端，所述傳動組件9用于接收第二同步帶10傳遞過來的轉(zhuǎn)矩并將其傳遞給絲杠7，使得絲杠7能夠進行旋轉(zhuǎn)運動，所述絲杠7同軸有間隙地設(shè)置在所述內(nèi)管2內(nèi)部。所述內(nèi)管2的一端與所述絲母8通過緊固件或粘膠等進行固定連接，所述絲母8為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有螺紋，與所述絲杠7外表面上的螺紋相配合，形成一組螺旋副，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)運動能夠轉(zhuǎn)化為所述絲母8沿所述絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向的直線位移，由于所述內(nèi)管2與所述絲母8固定為一體，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)能夠使得所述內(nèi)管2沿絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生直線位移，由于所述內(nèi)管2的一端安裝有一個第一部件，內(nèi)管2沿直線的位移使得所述第一部件相應(yīng)地進行直線位移，例如，當(dāng)所述第一部件為一個機器人的頭部裝置時，通過控制第二電機11的輸出的轉(zhuǎn)矩方向來控制機器人的頭部裝置的位移方向，形象地表現(xiàn)為實現(xiàn)了機器人“頭部”的升降動作。
[0033]在另一個實施例中，如圖1、圖2所示，所述智能機器人包括旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，位移機構(gòu)以及第一設(shè)備，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和所述位移機構(gòu)具有一個共同的內(nèi)管2，所述內(nèi)管2的一端與所述第一設(shè)備固定連接，而另一端與位移機構(gòu)內(nèi)部的元件相配合。所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括外管I，內(nèi)管2，保持套3，第一同步帶4，第一電機5和電機安裝架6，所述外管I有間隙地套在所述內(nèi)管2外，所述內(nèi)管2與所述外管I的軸線相平行，但內(nèi)管2與外管I不一定同軸設(shè)置。所述外管I的一端固定安裝有所述電機安裝架6，所述電機安裝架6可以采用緊固件與所述外管I固定，或者通過與外管外壁形成的接觸面上的摩擦力進行固定，或者其他可能的固定方式。所述電機安裝架6可以進行套裝安裝，優(yōu)選的，所述電機安裝架6由兩個機體接合而成，所述電機安裝架6的兩個機體環(huán)抱住外管I 一端并接合，通過緊固件比如螺栓、螺釘?shù)冗M行固定，所述電機安裝架6上安裝有所述第一電機5，第一電機5為一種步進電機，所述電機安裝架6上還安裝有所述保持套3，所述保持套3為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述保持套3至少一部分與所述電機安裝架6滑動接觸并能沿平行于外管軸線的軸進行旋轉(zhuǎn)，這里，所述保持套3與所述電機安裝架6以一種類似于旋轉(zhuǎn)滑動軸承的方式相連接，所述電機安裝架6上有周向環(huán)繞的滑動接觸空間與保持套3上的周向凸臺或者凸緣等滑動接觸，使得所述保持套3能夠在所述電機安裝架6內(nèi)旋轉(zhuǎn)同時限制所述保持套3沿旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生位移。如圖3所示，所述保持套3嵌套在所述內(nèi)管2外，所述保持套3通過一個鑲嵌孔33至少一部分與所述內(nèi)管2的外壁滑動接觸，相當(dāng)于保持套3嵌套在所述一部分內(nèi)管2外，通過設(shè)置鑲嵌孔33特定的形狀，比如鑲嵌孔33的形狀為方形，梯形等，使得內(nèi)管2與所述保持套3的接觸面至少有一個平面存在，能夠在所述保持套3轉(zhuǎn)動時對所述內(nèi)管2產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，同時，所述內(nèi)管2與所述保持套3以滑動接觸的方式相連接，能夠沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向相對所述保持套3進行滑動。所述第一電機5通過緊固件比如螺栓螺釘?shù)劝惭b在所述電機安裝架6的相應(yīng)位置，通過所述第一同步帶4與所述保持套3相連接，所述第一同步帶4為一根傳動帶，所述第一同步帶4主要選用齒形帶，尤其是雙面齒帶，也可以選用多楔帶，保持套3上具有與同步帶上的齒相配合的結(jié)構(gòu)。當(dāng)所述保持套3及所述內(nèi)管2安裝在所述外管I的一端時，保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的中心軸線相平行，或者保證保持套3與內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與所述外管I的管壁相平行，當(dāng)然由于所述保持套3與所述內(nèi)管2之間滑動接觸，存在間隙，所述內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線實際上在內(nèi)管2旋轉(zhuǎn)時會發(fā)生微小的變動，由于誤差很小，可以看做是理想狀態(tài)下內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)軸線與外管中心軸線或外管I的管壁相平行。當(dāng)?shù)谝浑姍C5啟動時，通過第一傳動帶向保持套3輸出轉(zhuǎn)矩，保持套3通過接觸面將轉(zhuǎn)矩傳遞給內(nèi)管2，使得內(nèi)管2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。所述位移機構(gòu)包括:內(nèi)管2，絲杠7，絲母8，第二電機11，第二同步帶1，傳動組件9，所述第二電機11的輸出端通過第二同步帶10與所述傳動組件9相連接，所述傳動組件9設(shè)置在所述絲杠7的一端，所述傳動組件9用于接收第二同步帶10傳遞過來的轉(zhuǎn)矩并將其傳遞給絲杠7，使得絲杠7能夠進行旋轉(zhuǎn)運動，所述絲杠7同軸有間隙地設(shè)置在所述內(nèi)管2內(nèi)部。所述內(nèi)管2的一端與所述絲母8通過緊固件或粘膠等進行固定連接，所述絲母8為一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有螺紋，與所述絲杠7外表面上的螺紋相配合，形成一組螺旋副，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)運動能夠轉(zhuǎn)化為所述絲母8沿所述絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向的直線位移，由于所述內(nèi)管2與所述絲母8固定為一體，所述絲杠7的旋轉(zhuǎn)能夠使得所述內(nèi)管2沿絲杠7旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生直線位移。
[0034]由于所述內(nèi)管2的一端安裝有一個第一部件，內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)運動使得所述第一部件相應(yīng)地進行旋轉(zhuǎn)運動，例如，當(dāng)所述第一部件為一個機器人的頭部裝置時，通過控制第一電機5的輸出的轉(zhuǎn)矩方向來控制機器人的頭部裝置的旋轉(zhuǎn)方向，形象地表現(xiàn)為實現(xiàn)了機器人“頭部”的擺動或“轉(zhuǎn)頭”的動作，同時，內(nèi)管2沿直線的位移使得所述第一部件相應(yīng)地進行直線位移，通過控制第二電機11的輸出的轉(zhuǎn)矩方向來控制機器人的頭部裝置的位移方向，形象地表現(xiàn)為實現(xiàn)了機器人“頭部”的升降動作，由于內(nèi)管2與保持套3滑動接觸，內(nèi)管2在被保持套3帶動轉(zhuǎn)動的同時可以相對于所述保持套3的進行沿轉(zhuǎn)動軸線方向的位移，保證了上述的機器人頭部的旋轉(zhuǎn)運動和頭部升降運動既可以同步進行，也可以相對獨立的進行，使得所述機器人頭部能夠在所述第一電機5和所述第二電機11的組合控制下實現(xiàn)一系列組合動作。
[0035]值得一提的是，所述絲杠7的導(dǎo)程很小，一般來說小于10mm，當(dāng)只有所述第一電機5驅(qū)動而所述第二電機11靜止時，通過在所述保持套3上設(shè)置有所述限位塊，使得所述內(nèi)管2隨所述保持套3的旋轉(zhuǎn)角度不超過360度，由于所述絲杠7的導(dǎo)程較小，所述內(nèi)管2的旋轉(zhuǎn)引起其自身沿軸向產(chǎn)生的位移可以忽略；當(dāng)只有所述第二電機11驅(qū)動而所述第一電機5靜止時，由于所述絲杠7的導(dǎo)程較小，導(dǎo)程角也相應(yīng)較小，所述絲杠7作用于所述內(nèi)管2上能使所述內(nèi)管2的繞軸向旋轉(zhuǎn)的切向力很小，可以忽略不計;綜上，當(dāng)所述第一電機5和所述第二電機11只有一個驅(qū)動時，所述第一設(shè)備可以被視為只產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動或直線位移。
[0036]現(xiàn)有技術(shù)中，通常為了實現(xiàn)機器人頭部旋轉(zhuǎn)和升降位移兩種單獨動作或兩者的組合動作，需要設(shè)置兩套獨立的傳動機構(gòu)，同時機器人頭部需要制作成適用兩套獨立傳動機構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，增加了機器人整體零部件數(shù)量和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，使得機器人的加工成本和加工時間大大增加，兩套傳動系統(tǒng)通常為了使結(jié)構(gòu)更加緊湊，兩套傳動機構(gòu)的零件需要進行相鄰或貫穿安裝的方式，增加了兩套傳動機構(gòu)相互間的運動干擾，使得機器人在工作時產(chǎn)生故障的概率很高，同時零件數(shù)量大以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜度高給機器人的拆裝及維修帶來極大的不便。
[0037]本實用新型的實施例，將旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與位移機構(gòu)通過內(nèi)管聯(lián)系起來，同時將旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和位移機構(gòu)分別位于內(nèi)管或外管的兩端，大大減少了兩套機構(gòu)在各自進行傳動時產(chǎn)生運動干擾的可能性，降低了機械的故障率，同時，所述兩套傳動機構(gòu)的零件數(shù)目大大減少，通過設(shè)置保持套與內(nèi)管相接觸的內(nèi)環(huán)面所在處的孔的特定形狀同時保持套與內(nèi)管采用滑動接觸的方式，內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)和位移動作可以分別進行，機器人的頭部裝置只需做成一個簡單零件與內(nèi)管固定連接即可實現(xiàn)所需的頭部升降和旋轉(zhuǎn)動作。
[0038]上述說明示出并描述了本實用新型的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述實用新型構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種位移機構(gòu)，其特征在于，包括:內(nèi)管，絲杠，絲母，第二電機，第二同步帶，傳動組件，所述第二電機的輸出端通過所述第二同步帶與所述傳動組件相連接，所述傳動組件設(shè)置在所述絲杠的一端，所述絲杠同軸有間隙地設(shè)置在所述內(nèi)管內(nèi)，所述內(nèi)管的一端與所述絲母固定連接，所述絲母與所述絲杠形成一組螺旋副。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移機構(gòu)，其特征在于，所述絲杠為管狀結(jié)構(gòu)，所述絲杠的一端為起始設(shè)置至少一段螺紋，所述絲杠遠離所述螺紋的一端設(shè)置有傳動組件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移機構(gòu)，其特征在于，所述傳動組件包括位于所述絲杠上的限位鍵結(jié)構(gòu)，至少兩個與所述限位鍵結(jié)構(gòu)外壁環(huán)抱配合的限位瓦，一塊套在一對所述限位瓦外圍的同步帶輪，以及至少一個卡簧。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的位移機構(gòu)，其特征在于，所述傳動組件的所述限位鍵結(jié)構(gòu)有至少一對平行地沿所述絲杠外表面周向環(huán)繞的限位鍵組，每個所述限位鍵組包含兩個周向排列的方形鍵，每一所述限位鍵組內(nèi)的兩個所述方形鍵首尾不接觸而留出空隙，每一所述限位鍵組間留出的所述空隙沿所述絲杠旋轉(zhuǎn)軸線方向排列。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的位移機構(gòu)，其特征在于，所述傳動組件的所述限位瓦為半圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述限位瓦內(nèi)壁設(shè)置有至少兩對內(nèi)鍵槽，所述限位瓦內(nèi)壁上設(shè)置有至少兩道沿軸向的連通傳動鍵，所述限位瓦的外壁沿軸向設(shè)置至少一個外鍵槽，所述外鍵槽沿軸向的一端延伸并貫通所述限位瓦的一個端面，所述外鍵槽沿軸向的另一端位于所述限位瓦外壁內(nèi)而不貫穿所述限位瓦的另一端面，所述限位瓦外壁設(shè)置有一圈周向環(huán)繞的卡簧槽。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的位移機構(gòu)，其特征在于，所述同步帶輪為一空心環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述同步帶輪內(nèi)壁上設(shè)置有至少一個傳動鍵，所述同步帶輪的外壁周向環(huán)繞設(shè)置有一圈同步帶輪結(jié)構(gòu)。7.—種智能機器人，其特征在于，包括權(quán)利要求1-6任一項所述的位移機構(gòu)。
【文檔編號】H02K7/10GK205446600SQ201620183602
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年11月12日
【發(fā)明人】張國鵬, 王野, 蒲立
【申請人】納恩博（北京）科技有限公司