机器人走线结构及机器人的制作方法

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种机器人走线结构及机器人。

背景技术：

机器人通过控制设置在各关节处的舵机进行各种动作，需采用电连接线连接舵机、电路板及电源等，现有的机器人内部的电连接线，多是直接连接在元器件外，无专门的过线通道，信号线散乱。机器人动作时，很容易产生卷绕，该种情况尤其出现在机器人的腰部结构和头部结构位置，由于腰部结构和头部结构通常具有大幅度的旋转设置，且腰部结构和头部结构同时也是主要电连接线的过线位置，腰部和头部的转动容易与电连接线之间发生干涉，造成线路拉扯，故现有机器人在设置电连接线时基本都在转动位置保留有较大的余量，以避免线路拉扯，然而多出的电连接线容易在转动过程中发生缠绕，从而影响机器人正常工作。

技术实现要素：

针对现有机器人结构中无专门走线结构，电连接线在机器人发生转动时发生线路干涉的问题，本发明提供一种机器人走线结构及机器人。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种机器人走线结构，用于连接线缆的走线，包括头部结构、腰部结构和底座；

所述腰部结构包括旋转柱、旋转组件和固定组件，所述旋转组件和固定组件转动连接，所述旋转柱位于所述旋转组件和固定组件的旋转轴线上，所述旋转柱内部中空形成有过线通孔，所述旋转组件与所述头部结构连接，且所述旋转组件上形成与所述过线通孔连通的过线通道；

所述固定组件与所述底座连接，所述底座上设置有主电路板，所述主电路板位于所述过线通孔的下方；

所述连接线缆一端连接所述主电路板，另一端依次穿过所述过线通孔和过线通道并延伸至所述头部结构中。

进一步的，所述旋转组件包括支撑件和转动盘，所述转动盘上开有第一过线孔，所述旋转柱的顶部固定连接在所述转动盘上，且所述过线通孔与所述第一过线孔连通，所述支撑件包括连接盘和支撑板，所述连接盘连接于所述转动盘顶部，所述支撑板连接于所述连接盘顶部。

进一步的，所述转动盘的顶部开有第一过线槽，所述第一过线槽的一端与所述过线通孔连通，所述第一过线槽的另一端延伸至所述转动盘的侧壁；

所述支撑板的一侧面向内凹陷形成有第二过线槽；

所述支撑板的另一侧面向外凸出形成有连接部，所述连接部为内部中空形成第三过线槽，所述第二过线槽的两端分别连通所述第一过线槽和第三过线槽，以形成所述过线通道。

进一步的，所述支撑板上设置连接部的侧面覆盖有第一装饰板，所述支撑板上设置第二过线槽的侧面覆盖有第二装饰板。

进一步的，所述连接线缆包括第一线缆段、第二线缆段以及相互可拆卸电连接的第一接线端和第二接线端，所述第二线缆段一端电连接所述第一接线端，所述第二线缆段的另一端延伸至所述头部结构内，所述第一线缆段一端连接所述主电路板，所述第一线缆段的另一端依次穿过所述过线通孔和过线通道与所述第二接线端连接，所述第一接线端和第二接线端位于所述第三过线槽中。

进一步的，所述头部结构包括固定架和头部壳体，所述固定架具有一用于连接所述连接部的安装部，所述头部壳体上设置有供所述连接部插入以连接所述安装部的开口；所述安装部上连接有用于遮挡所述开口的遮挡件，所述头部壳体可相对所述固定架转动，所述固定架上设置有用于控制舵机运动的第一电路板，所述第二线缆段)延伸至所述头部结构的另一端连接至所述第一电路板。

进一步的，所述头部壳体上设置有显示屏、摄像头以及用于控制所述显示屏和所述摄像头的第二电路板，所述第二线缆段延伸至所述头部结构的另一端连接所述第二电路板。

进一步的，所述旋转组件还包括有发光组件，所述发光组件包括灯罩、灯板、电接线和底壳，所述灯板位于所述底壳和所述灯罩之间，所述底壳上开有第二过线孔，所述连接盘上开有第三过线孔，所述底壳设置于所述连接盘的顶部，所述第一过线孔、第二过线孔和第三过线孔同轴设置，所述电接线的一端连接所述灯板，所述电接线的另一端穿过所述第二过线孔、第三过线孔和第一过线孔并与所述主电路板连接。

进一步的，所述固定组件包括安装盘和辅助支撑架，所述安装盘连接于所述辅助支撑架顶部，所述安装盘上开有第一连接孔，所述辅助支撑架上开有第二连接孔，所述旋转柱包括柱体、第一轴承和第二轴承，所述柱体的顶部与所述旋转组件固定连接，所述第一轴承的内圈与所述柱体过盈配合，所述第一轴承的外圈与所述第一连接孔过盈配合，所述第二轴承的内圈与所述柱体过盈配合，所述第二轴承的外圈与所述第二连接孔过盈配合。

进一步的，所述腰部结构还包括有用于驱动所述旋转组件和固定组件相对转动的驱动组件，所述驱动组件设置于所述安装盘和所述辅助支撑架之间，所述驱动组件包括主动轮和用于驱动所述主动轮转动的驱动装置，所述旋转柱上设置有外齿轮段，所述外齿轮段与所述主动轮啮合。

提供一种机器人，包括如上所述的机器人走线结构。

根据本发明提供的机器人走线结构，由头部结构延伸出的连接线缆穿过旋转组件上形成的过线通道，然后穿过所述旋转柱的过线通孔后与所述底座上的主电路板连接，由于所述旋转柱位于所述旋转组件和固定组件的旋转轴线上，所述主电路板位于所述旋转柱的过线通孔底部，当所述旋转组件和固定组件发生相对转动时，所述连接线缆仅会在周向上发生一定角度的扭转，从而大大缩小线缆设计时需要保留的余量，可有效避免所述连接线缆在转动过程中发生缠绕和拉扯的问题。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的机器人的部分拆解图；

图2是本发明一实施例提供的机器人的剖视图；

图3是图2中a处的放大示意图；

图4是本发明一实施例提供的机器人的爆炸示意图；

图5是本发明一实施例提供的机器人其旋转组件和固定组件的爆炸示意图；

图6是本发明一实施例提供的机器人其旋转柱；

图7是本发明一实施例提供的机器人背部拆解示意图；

图8是本发明一实施例提供的机器人其头部结构内部结构示意图；

图9是本发明一实施例提供的机器人其面板的爆炸示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、头部结构；11、遮挡件；12、固定架；121、第一固定轴；122、第二固定轴；13、第一电路板；14、头部壳体；141、拆卸口；142、面板；1421、面壳；1422、支撑壳；1423、显示屏；1424、散热通孔；1425、第二电路板；15、第一法兰盘；2、腰部结构；21、旋转组件；211、灯罩；212、灯板；213、底壳；2131、第二过线孔；214、支撑件；2141、连接盘；2142、支撑板；2143、连接部；2144、第二装饰板；2145、第三过线孔；2146、第二过线槽；2147、第三过线槽；2148、第一装饰板；215、金属盘；2151、第四过线孔；216、转动盘；2161、第一过线孔；2162、圆槽；2163、第一过线槽；22、固定组件；221、安装盘；2211、第一连接孔；2212、位置传感器；222、辅助支撑架；2221、第二连接孔；223、驱动组件；2231、主动轮；2232、驱动装置；23、旋转柱；231、过线通孔；232、第一轴承；233、外齿轮段；234、第二轴承；235、柱体；2351、外切面；2352、第二螺钉孔；3、底座；31、主电路板；4、支撑柱；5、机壳；6、连接线缆；61、第一线缆段；62、第二线缆段。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“周向”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，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发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1～图5所示，本实施例公开了一种机器人走线结构，用于连接线缆6的走线，包括头部结构1、腰部结构2和底座3。

所述腰部结构2包括旋转柱23、旋转组件21和固定组件22，所述旋转组件21和固定组件22转动连接，所述旋转柱23位于所述旋转组件21和固定组件22的旋转轴线上，即所述旋转组件21和固定组件22能够以所述旋转柱23为旋转轴线转动，所述旋转柱23内部中空形成有过线通孔231，所述旋转组件21与所述头部结构1连接，可通过所述旋转组件21的转动带动所述头部结构1的转动，所述旋转组件21上形成有与所述过线通孔231连通的过线通道。

所述主电路板31包括用于为所述机器人上舵机、光源设备、摄像设备、声源设备等元器件进行电源供应的电源电路板，以及用于与元器件及其相应电路板之间的信号传输的主控板，实现整机控制。

所述固定组件22与所述底座3连接，所述底座3上设置有主电路板31，所述主电路板31位于所述过线通孔231的下方。

所述连接线缆6一端连接所述主电路板31，另一端依次穿过所述过线通孔231和过线通道并延伸至所述头部结构1，用于连接头部结构1中的元器件。

由头部结构1延伸出的连接线缆6穿过旋转组件21上形成的过线通道，然后穿过所述旋转柱23的过线通孔231后与所述底座3上的主电路板31连接，由于所述旋转柱23位于所述旋转组件21和固定组件22的旋转轴线上，所述主电路板31位于所述旋转柱23的过线通孔231底部，当所述旋转组件21和固定组件22发生相对转动时，所述连接线缆6仅会在周向上发生一定角度的扭转，从而大大缩小线缆设计时需要保留的余量，可有效避免所述连接线缆6在转动过程中发生缠绕和拉扯的问题。优选所述主电路板31位于所述过线通孔231的正下方，即所述主电路板31与所述过线通孔231位于同一竖直线上，以减小所述连接线缆6在转动过程中产生的扭转力和需要保留的余量。

需要说明的是，所述连接线缆6为电源连接线和信号连接线的统称，所述信号连接线可以是视频信号连接线，也可以是音频信号连接线，或是网络信号连接线等，所述连接线缆6的数量为至少一根。

参见图4和图5所示，在本实施例中，所述旋转组件21包括支撑件214和转动盘216，所述转动盘216上开有第一过线孔2161，所述旋转柱23的顶部固定连接在所述转动盘216上，且所述过线通孔231与所述第一过线孔2161连通，具体的，所述转动盘216的顶部设置有一圆槽2162，所述圆槽2162中设置有金属盘215，所述金属盘215上开有第四过线孔2151，所述第四过线孔2151的外缘设置有第一螺钉孔，所述第四过线孔2151与所述第一过线孔2161的圆心位于同一竖直轴线上，所述旋转柱23的顶部平面设置有第二螺钉孔2352，所述旋转柱23的顶部侧壁设置有一外切面2351，所述第一过线孔2161的内侧壁上设置有与所述外切面相适配的内切面(未图示)，所述旋转柱23的顶部穿过所述第一过线孔2161，所述外切面2351和所述内切面的配合避免转动盘216和旋转柱23发生相对转动，同时设置螺钉依次穿过所述第一螺钉孔和第二螺钉孔将所述金属盘215固定于所述旋转柱23顶面上，将所述转动盘216固定压合于所述金属盘215和旋转柱23之间。

所述支撑件214包括连接盘2141和支撑板2142，所述连接盘2141连接于所述转动盘216顶部，且所述连接盘2141覆盖所述转动盘216的顶部表面，所述支撑板2142连接于所述连接盘2141顶部边缘位置，所述支撑板2142为弧形板，需要说明的是，所述支撑板2142也可以是其他形状，如平面板等。

所述转动盘216的顶部开有第一过线槽2163，所述第一过线槽2163的一端延伸至所述圆槽2162并与所述过线通孔231连通，另一端延伸至所述转动盘216的侧壁，所述连接盘2141封闭所述第一过线槽2163的顶部开口。

参见图4和图7所示，所述支撑板2142的一侧面向内凹陷形成有第二过线槽2146，所述支撑板2142的另一侧面向外凸出形成有连接部2143；所述连接部2143为内部中空形成第三过线槽2147，所述第二过线槽2146的两端分别连通所述第一过线槽2163和第三过线槽2147，以形成所述过线通道。

所述旋转组件21在多个构件上进行开槽设置，通过第一过线槽2163、第二过线槽2146和第三过线槽2147以组成供所述连接线缆6穿过的过线通道，能够对连接线缆6进行引导固定，防止连接线缆6的散乱排布，避免因为机器人转动而出现缠绕拉断的情况，另一方面，通过开槽的形式设置通道，有利于连接线缆6的拆卸和安装。需要说明的是，以上过线通道的设置仅是本实施例的优选实施方式，在其他实施例中，本领域技术人员也可根据机器人结构不同设计其他结构的过线通道。

所述支撑板2142上设置连接部2143的侧面覆盖有第一装饰板2148，所述支撑板2142上设置第二过线槽2146的侧面覆盖有第二装饰板2144，通过所述第二装饰板2144将所述第二过线槽2146的外部开口封闭，使得所述第二过线槽2146形成通道结构。

参见图3和图4所示，所述连接线缆6包括第一线缆段61、第二线缆段62以及相互可拆卸电连接的第一接线端(未图示)和第二接线端(未图示)，所述第二线缆段62一端电连接所述第一接线端，所述第二线缆段62的另一端延伸至所述头部结构1中，所述第一线缆段61一端连接所述主电路板31，所述第一线缆段61的另一端依次穿过所述过线通孔231和过线通道与所述第二接线端连接，所述第一接线端和第二接线端位于所述第三过线槽中。

所述第一接线端和第二接线端可设置为公母连接座的形式，也可以设置为相互抵触的接线端子的形式进行电连接。

通过所述第一接线端和第二接线端将所述连接线缆6分隔为相互电连接的第一线缆段61和第二线缆段62，其中第一线缆段61位于所述腰部结构2和底座3中，所述第二线缆段62位于所述头部结构1中，形成多段对接的连接方式，在需要拆卸机器人的时候，可以分部拆解，比如可单独拆卸机器人的头部结构1，不存在连接线缆6影响拆卸的问题，方便维护。

参见图8所示，所述头部结构1包括固定架12和头部壳体14，所述固定架12位于所述头部壳体14内部且所述固定架12具有一用于连接所述连接部2143的安装部123，所述头部壳体14上设置有供所述连接部2143插入以连接所述安装部123的开口；所述安装部123上连接有用于遮挡所述开口的遮挡件11，所述头部壳体14可相对所述固定架12转动，具体的，所述固定架12在同一水平轴线上设置有第一固定轴121和第二固定轴122，所述头部壳体14在同一水平轴线上设置有第一法兰盘15和第二法兰盘，所述第一固定轴121与所述第一法兰盘15转动连接，所述第二固定轴122与所述第二法兰盘转动连接，实现头部壳体14的上下转动。

在本实施例中，所述固定架12上设置有多个舵机，分别用于控制所述头部壳体14转动以及外部机械手臂的运动，固定架12上设置有用于控制舵机运动的第一电路板13，所述连接线缆6的数量为多根，即所述第一线缆段61和第二线缆段62的数量均为多根，至少一根所述第二线缆段62延伸至所述头部结构1的另一端延伸至所述固定架12中并连接至所述第一电路板13。

所述固定架12相对于所述旋转组件21的位置固定，将所述连接线缆6从所述固定架12引入所述头部结构1中，能够有效避免在头部壳体14的转动过程中对连接线缆6的干涉。

参见图8和图9所示，所述头部壳体14上开有一拆卸口141，所述拆卸口141上覆盖安装有面板142，所述面板142包括面壳1421和支撑壳1422，所述面壳1421连接在所述支撑壳1422背离所述拆卸口141的一面上，所述面壳1421上设置有显示屏1423，所述支撑壳1422上与所述显示屏1423贴合的位置开有散热通孔1424，通过所述散热通孔1424对所述显示屏1423进行散热，所述支撑壳1422上设置有摄像头以及用于控制所述显示屏1423和所述摄像头的第二电路板1425，至少一根所述第二线缆段62延伸至所述头部结构1的另一端连接所述第二电路板1425。

参见图4和图5所示，所述旋转组件21还包括有发光组件，所述发光组件包括灯罩211、灯板212、电接线和底壳213，所述灯板212位于所述底壳213和所述灯罩211之间，所述灯罩211底部设有卡扣，所述灯罩211旋扣在底壳213上，这种连接方式无须使用螺丝，拆装方便。

所述灯板212为pcb板，所述灯板212上设置有多种颜色的led灯珠，可在控制信号作用下发出不同颜色的光，或者发出不同强度的光，实现呼吸灯的效果。所述底壳213上开有第二过线孔2131，所述连接盘2141上开有第三过线孔2145，所述底壳213设置于所述连接盘2141的顶部，所述第一过线孔2161、第二过线孔2131和第三过线孔2145同轴设置，即所述第一过线孔2161、第二过线孔2131和第三过线孔2145之间相互连通，所述电接线的一端连接所述灯板212，所述电接线的另一端穿过所述第二过线孔2131、第三过线孔2145和第一过线孔2161并与所述主电路板31连接。

参见图4、图5和图6所示，所述固定组件22包括安装盘221和辅助支撑架222，所述安装盘221连接于所述辅助支撑架222顶部，所述辅助支撑架222通过设置有多根支撑柱4连接所述底座3，所述辅助支撑架222的外缘与所述底座3的外缘之间围绕有机壳5，以形成内部的腔体。所述安装盘221上开有第一连接孔2211，所述辅助支撑架222上开有第二连接孔2221，所述旋转柱23包括柱体235、第一轴承232和第二轴承234，所述过线通孔231位于所述柱体中心，所述柱体235的顶部与所述旋转组件21固定连接，所述第一轴承232的内圈与所述柱体235过盈配合，所述第一轴承232的外圈与所述第一连接孔2211过盈配合，所述第二轴承234的内圈与所述柱体235过盈配合，所述第二轴承234的外圈与所述第二连接孔2221过盈配合，以使所述旋转轴能够相对于所述固定组件22转动。

所述安装盘221上连接有用于检测所述旋转组件21和固定组件22位置的位置传感器2212，所述转动盘216的底部设置有金属块(未图示)，位置传感器2212在金属块随转动盘转动至与位置传感器2212的位置对应时感应到金属块。这样，该腰部旋转结构通过始位标记组件的设置，便于知晓转动盘216是否回归到初始位置。

所述腰部结构2还包括有用于驱动所述旋转组件21和固定组件22相对转动的驱动组件223，所述驱动组件223设置于所述安装盘221和所述辅助支撑架222之间，所述驱动组件223包括主动轮2231和用于驱动所述主动轮2231转动的驱动组件2232，所述驱动组件2232为舵机，所述旋转柱23上设置有外齿轮段233，所述外齿轮段233位于所述第一轴承232和第二轴承234之间，所述外齿轮段233与所述主动轮2231啮合，通过所述驱动组件2232驱动所述主动轮2231进行转动，所述主动轮2231带动所述旋转柱23进行转动，进而由所述旋转柱23带动所述旋转组件21转动。

本发明的另一实施例还提供了一种机器人，所述机器人包括如上所述的机器人走线结构，且所起作用相同，在此不再赘述，采用上述机器人走线结构，能够减少机器人转动过程中对连接线缆的缠绕和拉扯。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。