机器人耳部机构及具有其的机器人的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机器人耳部机构及具有其的机器人。

背景技术：

目前，情感交互机器人属于服务机器人领域研究热点。其大多数都不具备耳部动作，而情感交互机器人对耳部动作有强烈需求，耳部运动能更好地表达机器人的情感，更真实地模拟与人交互场景，对情绪表达具有重要作用。因此，耳部动作是仿人机器人设计环节不可或缺的一部分，具有很重要的研究意义。

现有技术中如专利号cn201320443497.5中的仿人机器头所述，其中的耳部机构是采用两台舵机通过万向轴与金属片连接的方式，带动金属片摆动，进而可以模拟耳部运动。该装置结构复杂，交互性差。在专利号cn201520084512.0中的一种兔形机器人变形玩具所述，其耳部机构为可拆装式，不具备自主动作，没有交互能力。因此现有技术中亟需一种结构简单并具有交互功能的耳部机构。

技术实现要素：

本发明提供一种机器人耳部机构及具有其的机器人，以解决现有技术中的耳部机构结构复杂的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种机器人耳部机构，机器人耳部机构包括：支架；连接件，包括固定部和摆动部，固定部设置在支架上，摆动部可摆动的设置在固定部上；耳部组件，设置在摆动部上；驱动部，设置在支架上，驱动部与摆动部驱动连接，以使驱动部通过摆动部带动耳部组件摆动。

进一步地，机器人耳部机构还包括：传动机构，设置在驱动部与摆动部之间，驱动部通过传动机构带动摆动部摆动。

进一步地，传动机构包括：绕线盘，驱动部与绕线盘驱动连接；连接线，连接线的一端与绕线盘连接，连接线的另一端与摆动部连接。

进一步地，摆动部在第一位置和第二位置之间摆动，绕线盘上设置有容纳槽，绕线盘转动时连接线部分地位于容纳槽内。

进一步地，绕线盘的外周缘为弧形结构，容纳槽沿绕线盘的外周缘设置。

进一步地，机器人耳部机构还包括：复位件，设置在固定部和摆动部之间，以使摆动部复位。

进一步地，连接件为合页。

进一步地，耳部组件包括：外壳；柔性层，设置在外壳的表面。

进一步地，驱动部包括：舵机，舵机的输出轴与摆动部驱动连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种机器人，包括机器人耳部机构，机器人耳部机构为上述提供的机器人耳部机构。

应用本发明的技术方案，通过在支架上设置连接件、耳部组件和驱动部，并使驱动部与连接件的摆动部驱动连接，通过摆动部带动耳部组件摆动，即可实现机器人耳部的交互。该装置结构简单，占用空间小，制造成本低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例提供的机器人耳部机构的结构示意图；

图2示出了图1中机器人耳部机构的侧视图；

图3示出了图1中机器人耳部机构的部分结构示意图；

图4示出了图1中绕线盘的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、支架；21、固定部；22、摆动部；30、耳部组件；40、驱动部；50、传动机构；51、绕线盘；51a、容纳槽；52、连接线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1至图4所示，本发明提供了一种机器人耳部机构，该机器人耳部机构包括支架10、连接件、耳部组件30以及驱动部40。其中，连接件包括固定部21和摆动部22，固定部21设置在支架10上，摆动部22可摆动的设置在固定部上。耳部组件30可通过焊接或紧固件等连接方式设置在摆动部22上，驱动部40设置在支架10上，驱动部40与摆动部22驱动连接，驱动部40通过摆动部22带动耳部组件30摆动。

应用本发明提供的机器人耳部机构，通过在支架10上设置连接件、耳部组件30和驱动部40，并使驱动部40与连接件的摆动部22驱动连接，通过摆动部22带动耳部组件30摆动，即可实现机器人耳部的交互。该装置结构简单，占用空间小，降低了制造成本。并且，能够为机器人小型化提供保障。

具体地，机器人耳部机构还包括传动机构50，传动机构50设置在驱动部40与摆动部22之间，驱动部40通过传动机构50带动摆动部22摆动。通过传动机构50能够根据设计需要调节摆动部22的摆动角度、摆动速度以及摆动幅度，使摆动部22设计更加灵活。

其中，传动机构50可以为连杆、齿轮等。在本实施例中，该传动机构50包括绕线盘51和连接线52，驱动部40与绕线盘51驱动连接。连接线52的一端与绕线盘51连接，连接线52的另一端与摆动部22连接。驱动部40转动绕线盘51转动，绕线盘51在转动过程中拉连接线52，进而连接线52可拉动摆动部22摆动。具体地，连接线52可以为尼龙绳。

在本实施例中，摆动部22在第一位置和第二位置之间摆动，绕线盘51上设置有容纳槽51a，连接线52的一端与容纳槽51a的一端连接，连接线52的另一端沿容纳槽51a设置并与摆动部22连接。使得绕线盘51在转动时连接线52部分地位于容纳槽51a内。通过上述结构，使得绕线盘51在拉动连接线52时，连接线52与绕线盘51由点接触变为线接触，如此可提高连接强度，减小连接线52被拉断的可能性，提高了装置的使用寿命。

如图4所示，具体地，在本实施例中，绕线盘51的外周缘为弧形结构，容纳槽51a沿绕线盘51的外周缘设置。该结构中，连接线52无需增加其它绕线机构，避免空间解耦问题的产生。并且，该绕线盘51上还可以设置避让结构和减重结构，以使绕线盘51整体更为灵活。具体的，可在绕线盘51上设置避让孔和减重孔。

其中，该机器人耳部机构还包括复位件，复位件设置在固定部21和摆动部22之间，以使摆动部22复位。在本实施例中，驱动部40在拉动摆动部22向前摆动至预定位置后，驱动部40停止运动和施加力，通过复位件将摆动部22返回原位。

具体地，连接件为合页，使结构简单、易安装，并且可在合页上安装复位弹簧，通过复位弹簧实现合页的复位。

在本实施例中，耳部组件30包括外壳和柔性层，柔性层设置在外壳的表面。通过设置柔性层以模拟耳朵造型，提高逼真性和交互性。具体地，该柔性层可由硅胶材料制成。

在本实施例中，该驱动部40包括舵机。其中，舵机的输出轴与摆动部22驱动连接。

通过本发明提供的机器人耳部机构，可在实现耳部交互模拟的同时，简化装置结构，提高空间利用率，减低了生产成本。通过设置绕线盘51和连接线52，并通过绕线盘51带动连接线52移动，可提高连接强度，避免绕线耦合，增加装置的适用性。

本发明还提供了一种机器人，该机器人包括机器人耳部机构。具体地，该机器人耳部机构为上述实施例提供的机器人耳部机构。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。