一种机器人舵机防呆连接结构及机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人舵机防呆连接结构及机器人。

背景技术：

机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。

随着科技的发展，人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术已经逐步走进人们的生活，不断向人类活动的各个领域渗透，应用越来越普遍。目前，机器人朝着智能化、拟人化的方向发展，其功能和智能程度在不断的增强，同时人们对机器人结构及动作的精确程度的要求也越来越高。

舵机是机器人中最核心的零部件之一。舵机是一种简单的伺服电机，是由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成的一套自动控制系统，最早应用于船舶上以实现其转向功能，是一种大甲板机械，舵机具有结构紧凑、易安装调试、控制简单、大力矩、成本较低等特点。由于舵机可以通过电信号给定转角角度信息，转至指定角度，并且能够在指定角度保持、承受一定的外力矩，因而被广泛应用于智能机器人的各类关节中。

在现有技术中，为实现机器人关节的快速组装及结构的模块化，一般通过连接件连接、固定机器人关节处的舵机。在装配舵机之前，需将舵机通过仪器归零，即还原舵机的初始状态，之后再将连接件与舵机上的舵盘装配固定。由于舵盘上的凸起结构与连接件上相对应的通孔的截面均为圆形，连接件与舵盘有多种角度可以装配，但装配后的舵机不一定为零位状态，因此在装配过程中很容易出现操作失误，使舵盘与连接件的装配角度不准确、舵机的初始工作状态不是零位状态，导致机器人关节的动作出现偏差，从而使机器人设计的动作不能正常完成。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提出一种机器人舵机防呆连接结构，该防呆结构可以避免舵盘与连接件装配不准确，操作者可直接完成正确的装配，结构简单，装配便捷，性能可靠。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种机器人舵机防呆连接结构，包括舵机和U型连接件，所述舵机相对的两侧分别固定有舵盘和从动盘，所述舵盘上固设有第一凸起结构；

所述U型连接件的一端与所述舵盘固定连接，并在相应的位置处设有与所述第一凸起结构相配合的第一通孔；所述U型连接件的另一端与所述从动盘固定连接；

所述第一凸起结构与所述第一通孔的截面为相配合的非旋转对称图形。

其中，所述非旋转对称图形包括圆弧和连接于所述圆弧两端的连线。

其中，所述连线为直线或曲线。

其中，所述舵盘和所述从动盘分别与所述U型连接件通过螺纹连接固定。

其中，所述U型连接件的一端环绕所述第一通孔开设有多个通孔。

其中，所述舵盘内嵌有铜螺母，用于与所述U型连接件螺纹连接。

其中，所述从动盘上固设有第二凸起结构，所述U型连接件的另一端与所述第二凸起结构相应的位置处设置有第二通孔，所述第二凸起结构与所述第二通孔配合，所述第二凸起结构与所述第二通孔的截面为相应的非旋转对称图形。

其中，所述U型连接件为经喷砂工艺制成的氧化铝钣金件。

其中，所述舵盘与所述从动盘均由PA66塑胶材料与玻璃纤维的混合材料制成。

本实用新型的第二目的在于提出一种机器人，该机器人装配便捷，性能可靠。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种机器人，其特征在于，包括上述的机器人舵机防呆连接结构。

有益效果：本实用新型提供一种机器人舵机防呆连接结构及机器人。机器人舵机防呆连接结构包括舵机和U型连接件，所述舵机相对的两侧分别固定有舵盘和从动盘，所述舵盘上固设有第一凸起结构；所述U型连接件的一端与所述舵盘固定连接，并在相应的位置处设有与所述第一凸起结构相配合的第一通孔；所述U型连接件的另一端与所述从动盘固定连接；所述第一凸起结构与所述第一通孔的截面为相配合的非旋转对称图形。该防呆连接结构中，通过将第一凸起结构与第一通孔的截面设置为相应的非旋转对称图形，使舵盘与U型连接件只存在一种可实现的装配角度，可以避免舵盘与U型连接件装配不准确，操作者可直接完成正确的装配，结构简单，装配便捷，性能可靠。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式1提供的机器人舵机防呆连接结构的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式1提供的舵机的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式1提供的U型连接件的结构示意图。

其中：

1、舵机；2、U型连接件；21、第一通孔；22、第二通孔；3、舵盘；31、第一凸起结构；32、铜螺母；4、从动盘。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

本实施例提供一种机器人舵机防呆连接结构，如图1-图3所示，包括舵机1和U型连接件2，舵机1相对的两侧分别固定有舵盘3和从动盘4，舵盘3上固设有第一凸起结构31；U型连接件2的一端与舵盘3固定连接，并在相应的位置处设有与第一凸起结构31相配合的第一通孔21；U型连接件2的另一端与从动盘4固定连接；第一凸起结构31与第一通孔21的截面为相应的非旋转对称图形，非旋转对称图形是指除了旋转对称图形之外的其他图形，即不能在旋转小于360°的角度内完全重合的图形。

在现有技术中，在舵机1与U型连接件2装配之前，需将舵机1通过仪器归零，即还原舵机1的初始工作状态，之后再将U型连接件2与舵机1上的舵盘3装配固定。由于舵盘3上的凸起结构与U型连接件2上相对应的通孔的形状均为圆形等旋转对称结构，U型连接件2与舵盘3的装配角度不是唯一的，但多种角度装配后的舵机1不一定为零位状态，从而使舵机1的初始工作角度存在误差，进一步导致机器人关节的动作出现偏差，使机器人设计的动作不能正常完成。

为解决上述问题，本实施例中舵盘3上的第一凸起结构31的截面为非旋转对称图形，非旋转对称图形可以为圆弧和连接于圆弧两端的连线组成的图形，其中，连线可以为直线，也可以为曲线；此外，非旋转对称图形也可以为等腰三角形、梯形等非正多边形。如图2-图3所示，本实施例中第一凸起结构31的截面为圆弧与直线构成的非旋转对称图形，与第一凸起结构31相配合的第一通孔21为相对应的非旋转对称形状，此种包括圆弧的非旋转对称图形，不仅可以保证舵盘3与U型连接件2只存在唯一可实现的装配角度，还可以通过圆弧段保证第一凸起结构31与第一通孔21的同轴度，有利于提高机器人运动的精准度。通过将第一凸起结构31和第一通孔21的截面设置为非旋转对称图形，使U型连接件2与舵盘3的装配角度唯一，装配完成后舵机1即为零位状态，可以避免舵盘3与U型连接件2装配不准确，操作者不需要花费注意力、也不需要经验与专业知识即可直觉无误地完成正确的装配，而且结构简单，装配便捷，性能可靠。

为提高U型连接件2与舵盘3连接的稳定性，本实施例中，从动盘4上相应的固设有第二凸起结构，U型连接件2的另一端与第二凸起结构相应的位置处设置有第二通孔22，第二凸起结构与第二通孔22配合，第二凸起结构与第二通孔22的截面也可以设置为相应的非旋转对称图形。第二凸起结构的截面图形可以与第一凸起结构31的截面图形一致，也可以设置为不同的非旋转对称图形。

在本实施例中，舵盘3和从动盘4都可以通过螺纹连接的方式与U型连接件2固定，从而实现舵机1的连接与固定。舵盘3可以内嵌铜螺母32，作为一个内螺纹使用，方便舵盘3与U型连接件2之间通过螺纹连接固定。铜螺母32可以通过加热嵌入到舵盘3中，也可以直接模具注塑固定于舵盘3内，铜螺母32具有不易生锈、防腐蚀等优点，可以提高机器人舵机防呆连接结构的使用寿命。铜螺母32的外圆还可以通过压花防止铜螺母32在舵盘3内嵌入不牢固出现滑动等问题。

U型连接件2上环绕第一通孔21开设有多个通孔，通孔设置在与铜螺母32相应的位置处，方便舵盘3与U型连接件2之间通过螺纹连接固定。同时，第一通孔21外圈的多个通孔还可以起到减少U型连接件重量、节约成本的作用。在此基础上，还可以在U型连接件的其他位置开设通孔，进一步减少U型连接件的用料，使机器人更加轻便、灵巧。

为提高机器人关节的机械性能及稳定性，U型连接件2可以为氧化铝钣金件，不仅具有重量轻、硬度高、耐磨性和耐腐蚀性好等优点，而且成本低，适合大规模生产。此外，U型连接件2的表面还可以经过喷砂工艺处理，通过磨料对U型连接件2的表面的冲击和切削作用，使U型连接件2的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，改善U型连接件2表面的机械性能，从而提高了U型连接件2的抗疲劳性。

在此基础上，舵盘3与从动盘4可以由PA66塑胶材料与玻璃纤维的混合材料制成。该材料具有强度高、热稳定性好、耐水解等特点，可以确保机器人关节稳定工作，具有优异的机械性能。

实施例2

一种机器人，包括上述实施例中的机器人舵机防呆连接结构。该机器人中舵机1的连接处具有防呆结构，通过将第一凸起结构31和与之配合的第一通孔21的截面设置为非旋转对称图形，使U型连接件2与舵盘3的装配角度唯一，装配完成后舵机1即为零位状态，可以避免舵盘3与U型连接件2装配不准确，操作者不需要花费注意力、也不需要经验与专业知识即可直觉无误地完成正确的装配，而且结构简单，装配便捷，性能可靠。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。