一种机器人头部连接结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种机器人头部连接结构，包括头部外壳、托盘、卡轴、齿条座和齿轮，托盘设于头部外壳底面，头部外壳、托盘和卡轴采用螺钉紧固连接；卡轴底部连接齿条座，齿条座上设有齿条，齿条与所述齿轮啮合，齿轮的轮心固定，齿轮由齿轮电机驱动；齿条座的外部设有限位板，限位板横截面呈U形，齿条座在齿轮的驱动下在限位板内作竖直运动。本实用新型专利技术涉及的这种机器人头部连接结构，结构简单，在躯体上设有按钮，按动按钮，控制器控制齿轮电机动作，头部能够从躯体内伸出或复位；按动其它按钮，控制器控制电机转动，头部能够在电机的带动下旋转。该连接结构能够实现头部的自由旋转，旋转的角度可根据实际需要设定。

A connection structure of robot head

【技术实现步骤摘要】
一种机器人头部连接结构
本技术属于机器人
，具体涉及一种机器人头部连接结构。
技术介绍
针对儿童陪伴学习型的机器人，该种机器人除了头部设有的屏幕外，其它部分均为壳体式结构，连接结构较简单，成本也较低。但该种机器人不设由头部旋转或旋转僵硬不灵活，当对头部的转动具有更高的要求时，如头部比较大的卡通机器人，由于头部重量大，有的公司保证机器人整体结构平稳，头部与躯干相连的转动机构也会受到更大的外力，安全隐患较重。存在的问题是，要么转动不灵活，要么头部与躯干部为固定式连接，使两部分结构不能发生相对转动。仅作为一款普通的学习机使用，这使机器人失去了存在的意义。针对以上问题，也曾公开过一种机器人头部连接装置，包括与机器人躯干相连的摇头装置以及与摇头装置的执行端相连的俯仰装置，俯仰装置包括与摇头装置的执行端相连的连接支架、借助旋转轴铰接在连接支架上的俯仰支架、设置在俯仰支架和连接支架间的凸轮式俯仰驱动装置以及两端分别与俯仰支架和连接支架连接的弹簧。凸轮式俯仰驱动装置包括固定在连接支架上的俯仰驱动电机、固定在俯仰驱动电机的输出轴上的凸轮以及固定在俯仰支架上的与凸轮相配合的滚轮。俯仰支架呈U形，在俯仰支架的两个折弯部间设有连接板，所述滚轮借助连接轴与连接板相连。弹簧在连接板两侧对称设置有两个。凸轮式俯仰驱动装置包括固定在俯仰支架上的俯仰驱动电机、固定在俯仰驱动电机的输出轴上的凸轮以及固定在连接支架上的与凸轮相配合的滚轮。摇头装置包括与机器人躯干相连的安装支架和固定在安装支架上的摇头驱动电机，所述连接支架与摇头驱动电机的输出轴相连。该种连接装置能够同时实现俯仰和摇头动作，并且两个动作可以同时进行。但无法完成其它的动作，比如，头部从躯干上部伸出，头部旋转等动作。且该种连接装置结构也较复杂，其制造成本也高。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术提供一种机器人头部连接结构，机器人的头部能够在水平面内自由转动，增加乐趣。本技术所采用的技术方案为：一种机器人头部连接结构，包括头部外壳、托盘、卡轴、齿条座、限位板和齿轮，托盘设于头部外壳底面，托盘呈弧面形状，与头部外壳底面紧密贴合，头部外壳、托盘和卡轴采用螺钉紧固连接；也可以其它类型的连接件连接，只要将上述三者连接固定即可。卡轴底部连接齿条座，卡轴为一种柱体结构，卡轴能够上下自由穿梭，卡轴外圆周为一种多棱结构，齿条座上设有齿条，卡轴与齿条座固定连接，也可以为一体式结构，在齿条座的顶部设有凸起部，齿条与齿轮啮合，齿轮的轮心固定，即为齿轮绕轮心旋转，齿轮由齿轮电机驱动，齿条座在齿轮的带动下上下自由运动。但为保证齿条运动的稳定性，应将齿条座在其它方向上设置束缚，齿条座的外部设置限位板，限位板横截面呈U形，限位板与齿条座间相接触的面应为光滑的面，以保证齿条座的自由穿梭，最终保证齿条座在齿轮的驱动下在限位板内稳定的作竖直方向运动。进一步地，连接结构还包括驱动轴壳，驱动轴壳内设有空腔，驱动轴壳的外形为圆柱体结构，内部空心，为壳式结构。为保证整个设备能够自由旋转运动，齿条座和齿轮均设置在驱动轴壳的空腔内，驱动轴壳内连接齿轮座，齿轮座上固定有齿轮轴，齿轮连接齿轮轴。齿轮座可以为板式结构，在上面设置水平方向的轮轴，轮轴固定，齿轮绕轮轴旋转。进一步地，驱动轴壳的内顶部连接上限位器，上限位器能够由齿条座触发，由上述可知，齿条座上设有凸起部，凸起部用于按压上限位器，以触发上限位器。上限位器能够传输信号给控制器，齿轮电机连接控制器，当凸起部按压上限位器时，控制器控制齿轮电机停止工作，齿条停止向上运动。齿条座运动到顶部后，齿条座带动机器人头部从躯体上伸出。进一步地，驱动轴壳底部设有限位器固定座，限位器固定座上固定下限位器，下限位器能够由齿条座触发。同理，当齿条座按压下限位器时，下限位器发出信号给控制器，控制器控制齿轮电机，齿轮电机停止运动，此时，机器人头部复位。进一步地，卡轴外周围具有放射状的齿，卡轴为柱形体结构，放射状的齿类似于环绕圆柱面锥形齿，相应的，驱动轴壳顶部设有能够容纳所述放射状的齿自由上下穿梭的孔。该结构的目的在于，当驱动轴壳旋转时，卡轴带动头部跟着旋转，保证头部能够实现旋转运动。进一步地，驱动轴壳的外底部连接有齿轮传动结构，齿轮传动结构连接电机主轴，电机固定于躯体壳内。齿轮传动结构为面与面啮合的传动结构。进一步地，齿轮传动结构包括上驱动齿轮和下驱动齿轮，上驱动齿轮的底面设有凸齿，下连接齿面的顶面设有凹槽，凸齿与凹槽向啮合。进一步地，上驱动齿轮的底面中心处设有凸台，相应的，下连接齿面的顶面设有凹齿，凸台与凹齿啮合。进一步地，凸齿的截面为梯形，上窄下宽，凹槽的槽口宽于凸齿宽度。凹槽槽口宽，有利于上下齿面的引导式结合，凹槽的槽底应与凸齿紧密啮合，达到稳定传动的目的。进一步地，凹槽具有导向斜坡面，具体的，凹槽的四壁均为倾斜面。本技术的电机应与上述控制器连接，在躯体表面应设有按钮，按动按钮，控制器控制电机转动，电机转动带动头部转动。本技术涉及的这种机器人头部连接结构，结构简单，在躯体上设有按钮，按动按钮，控制器控制齿轮电机动作，头部能够从躯体内伸出或复位；按动其它按钮，控制器控制电机转动，头部能够在电机的带动下旋转。该连接结构能够实现头部的自由旋转，旋转的角度可根据实际需要设定。附图说明图1是本技术机器人头部连接结构的整体结构示意图；图2是本技术机器人头部连接结构的上驱动齿轮结构示意图；图3是本技术机器人头部连接结构的下驱动齿轮结构示意图；图4是本技术机器人头部连接结构的卡轴与驱动轴壳连接结构示意图。图中：1-头部；2-托盘；3-卡轴；4-限位板；5-驱动轴壳；6-下限位器；7-上驱动齿轮；8-下驱动齿轮；9-躯体；10-电机；11-固定座；12-齿轮座；13-齿轮；14-齿条座；15-上限位器；71-凸台；72-凸齿；81-凹槽；82-凹齿。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本技术，而不应视为限制本技术的范围。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人头部连接结构，其特征在于：包括头部外壳、托盘、卡轴、齿条座和齿轮，所述托盘设于头部外壳底面，头部外壳、托盘和卡轴采用螺钉紧固连接；所述卡轴底部连接齿条座，齿条座上设有齿条，齿条与所述齿轮啮合，齿轮的轮心固定，齿轮由齿轮电机驱动；所述齿条座的外部设有限位板，限位板横截面呈U形，齿条座在齿轮的驱动下在限位板内作竖直运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人头部连接结构，其特征在于：包括头部外壳、托盘、卡轴、齿条座和齿轮，所述托盘设于头部外壳底面，头部外壳、托盘和卡轴采用螺钉紧固连接；所述卡轴底部连接齿条座，齿条座上设有齿条，齿条与所述齿轮啮合，齿轮的轮心固定，齿轮由齿轮电机驱动；所述齿条座的外部设有限位板，限位板横截面呈U形，齿条座在齿轮的驱动下在限位板内作竖直运动。


2.根据权利要求1所述的机器人头部连接结构，其特征在于：所述连接结构还包括驱动轴壳，驱动轴壳内设有空腔，齿条座和齿轮均设置在驱动轴壳的空腔内，驱动轴壳内连接齿轮座，齿轮座上固定有齿轮轴，齿轮连接齿轮轴。


3.根据权利要求2所述的机器人头部连接结构，其特征在于：驱动轴壳的内顶部连接上限位器，上限位器能够由齿条座触发。


4.根据权利要求3所述的机器人头部连接结构，其特征在于：所述驱动轴壳底部设有限位器固定座，限位器固定座上固定下限位器，下限位器能够由齿条座触发。


5.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹金龙，董光华，王志华，
申请(专利权)人：北京小钰智能机器人科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11