一种机器人头部平衡稳定机构的制作方法

文档序号:12332673阅读:801来源:国知局

本发明涉及机器人制造技术领域,尤其涉及一种机器人头部平衡稳定机构。



背景技术:

智能机器人头部需要实现各种动作,并能精确定位各种角度,如点头、抬头的具体位置。现有的智能机器人主要是设置有驱动装置,驱动装置的输出轴直接与头部连接,由驱动装置驱动头部转动。摄像头位于机器人头部的眼睛处,要求机器人行走过程中头部不能晃动。而头部机构一般难以保证重心位于头部绝对转动轴线上,常会造成偏心,从而影响头部的稳定。现有的许多解决方案往往过于繁琐,或更改驱动如使用带自锁电机作为驱动装置,就需要增加许多传感器实现多角度定位,或增加新的驱动机构,通过控制头部转动实现制动。鉴于此,需要一种结构简单、转动平稳度高的机器人头部平衡稳定机构。申请号为201220166630.2的专利公开了一种智能机器人的颈部轴承结构,一方面使驱动装置位置摆放灵活,另一方面通过轴承保证转动的平衡性。该技术方案对于机器人水平转动(扭头或摇头状态)的平衡性还具有一定作用,但是不能有效保证竖直方向上转动(即抬头或点头状态)的平衡性。



技术实现要素:

本发明提供了一种机器人头部平衡稳定机构,结构简单,可以实现机器人头部转动时的平衡稳定。

一种机器人头部平衡稳定机构,包括机架和机器人头部连接杆,还包括与机器人头部连接杆连接的转动轴,所述转动轴一端通过舵机转接盘连接有舵机,另一端通过阻尼转接轴连接有阻尼器,所述机器人头部连接杆和阻尼连接轴之间的转动轴处还设有轴承,所述舵机、轴承、阻尼器设于机架上。

作为优选,所述轴承为深沟球轴承。

作为优选,所述机器人头部连接杆与转动轴卡接。

作为优选,所述阻尼连接轴和转动轴紧固连接。

作为优选,所述机架为U形机架,所述舵机与U形机架的一侧壁连接,所述阻尼器通过固定板与U形机架的另一侧壁连接。

本发明的有益效果是:

1)舵机作为驱动装置,阻尼器作为制动装置,两者与转动轴形成杠杆式自平衡结构,通过舵机本身的变位器定位,通过阻尼器的阻抗作用实现锁紧,无需增加机构、传感器,利用一个驱动装置即可实现机器人头部转动的同时,有效避免了机器人头部转动过程中出现偏心而导致晃动,提高了机器人头部转动的平衡稳定性;

2)该机构结构简单,安装、拆卸方便;

3)采用深沟球轴承,更好的保护了舵机,延长了机构的使用寿命;

4)采用U形机架,整个机构重量较轻,用料较少,制造成本较低。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

其中1为舵机,2为舵机转接盘,3为机架,4为转动轴,5为机器人头部连接杆,6为轴承,7为固定板,8为阻尼转接器,9为阻尼器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述:

实施例1

如图1所示的机器人头部平衡稳定机构,包括机架3,机架3的一侧固设有舵机1,机架3的另一侧固设有阻尼器9。舵机1通过舵机转接盘2与转动轴4的一端连接,转动轴4的另一端通过阻尼转接轴8与阻尼器9连接。转动轴4的中部连接有机器人头部转动杆5。机器人头部转动杆5和阻尼转接轴8之间的转动轴4处还设有轴承6,轴承6设于机架3上。

舵机1作为驱动装置,驱动转动轴4转动,转动轴4带动机器人头部连接杆5转动,从而带动机器人头部转动。阻尼器9作为制动装置,增加头部转动阻力,可防止头部结构因偏心导致自由状态下头部出现点头、晃动等现象。舵机和阻尼器与转动轴形成杠杆式自平衡机构,提高了机器人头部转动的平衡稳定性,且结构简单。

轴承6选用深沟球轴承,根据力臂长度比,减少舵机输出轴所受径向力,延长舵机使用寿命,也可以采用其他类型轴承,如双列球轴承、滚子轴承、滚针轴承等来进一步保护舵机。

机器人头部连接杆5与转动轴4卡接,便于安装和拆卸。

阻尼连接轴8和转动轴4紧固连接,更好的实现阻尼的阻抗作用。

3机架采用U形机架,舵机1与U形机架3的一侧壁连接,阻尼器9通过固定板7与U形机架3的另一侧壁连接,减轻了机架的重量,用料较少,制造成本较低。

总之,以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰,皆应属本发明专利的涵盖范围。

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