一种机器人头部转动机构及机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人相关技术领域，尤其涉及一种机器人头部转动机构及机器人。

背景技术：

机器人大体包括机身和头部，其中头部安装于机身之上。有些机器人的头部和机身不能相对转动，这样会使机器人的活动表现比较僵硬，降低用户体验；有些机器人的头部和机身虽然能够发生相对转动，但其结构复杂，生产成本高，体积大而笨重。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、生产成本低的机器人头部转动机构及机器人，使机器人的头部和机身能够相互转动，以提高用户体验。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种机器人头部转动机构，包括一端固接于机器人头部且能够相对于机器人机身绕Y轴转动的转动内套，固设于机器人的机身且能够驱动转动内套绕Y轴转动的第一舵机，以及固设于转动内套且能够驱动机器人头部绕X轴转动的第二舵机。

进一步的，所述转动内套外套设有固接于机器人机身的转动外套，所述转动外套和转动内套之间设有转动轴承。

进一步的，所述转动外套上固接有固定基板，所述固定基板与机器人机身固定连接。

进一步的，所述转动内套的一端贯穿固定基板，并连接于第一舵机的输出端。

进一步的，所述第一舵机的第一舵机固定座与固定基板平行且间隔设置，并与所述固定基板通过若干根平行设置的立柱连接。

进一步的，所述第一舵机固定座与固定基板之间的转动内套外设有与其固定连接的固定套，所述固定套上设有第一限位柱，所述第一舵机固定座上设有两个间隔设置的第一挡柱；所述固定套随着转动内套转动的过程中，所述第一限位柱始终位于两个所述第一挡柱之间。

进一步的，所述转动内套固接于第二舵机的第二舵机舵盘支架，第二舵机的第二舵机支架连接于第二舵机的输出轴上并固接于机器人头部。

进一步的，所述第二舵机支架上设有第二限位柱，所述第二舵机舵盘支架上设有限制开槽，所述第二舵机舵盘支架相对于第二舵机支架转动的过程中，所述第二限位柱始终位于所述开槽内。

本实用新型的有益效果：本实用新型所述的机器人头部转动机构，可以实现机器人头部绕Y轴和X轴的转动，尽可能的模拟了人类的抬头、低头运动以及头部的左、右转动运动，使得用户能够与机器人之间更加流畅的交流。本实用新型采用舵机作为驱动实现机器人头部绕X轴以及Y轴的转动，舵机的精度高，噪音小，提高了用户满意度。

本实用新型还提供了一种机器人，包括上述的机器人头部转动机构。通过本实用新型机器人头部转动机构可以实现机器人头部绕X轴和Y轴两个方向的转动，并限制了机器人头部的转动角度，使机器人头部的运动状况与人类头部的转动情况类似。

附图说明

图1是本实用新型所述机器人头部转动机构的剖视图；

图2是图1中I处的局部放大示意图；

图3是图1中II处的局部放大示意图；

图4是图1中III处的局部放大示意图；

图5是本实用新型所述机器人头部转动机构的结构示意图。

图中：

1、转动外套；11、第一台阶；12、第三台阶；2、转动内套；21、第二台阶；3、第一舵机；31、第一舵机固定座；311、第一挡柱；4、固定基板；5、弹性卡簧；6、转动轴承；61、第一轴承；62、第二轴承；7、第二舵机；71、第二舵机舵盘支架；711、安装板；7111、开槽；712、底板；72、第二舵机支架；721、第二限位柱；8、固定套；81、第一限位柱；9、立柱。

具体实施方式

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。

如图1所示，本实施例提供了一种机器人头部转动机构，包括一端固接于机器人头部且能够相对于机器人机身绕Y轴转动的转动内套2，固设于机器人的机身且能够驱动转动内套2绕Y轴转动的第一舵机3，以及固设于转动内套2且能够驱动机器人头部(图中未示出)绕X轴转动的第二舵机7。本实施例所述的机器人头部转动机构，可以实现机器人头部绕Y轴和X轴的转动，尽可能的模拟了人类的抬头、低头运动以及头部的左、右转动运动，使得用户能够与机器人之间更加流畅的交流。本实施例采用舵机作为驱动实现机器人头部绕X轴以及Y轴的转动，舵机的精度高，噪音小，提高了用户满意度。

本实施例中，所述转动内套2外套设有固接于机器人机身的转动外套1，所述转动外套1和转动内套2之间设有转动轴承6。具体的，如图2所示，所述转动外套1的上端设有第一台阶11，所述转动内套2的上部与第一台阶11对应的位置设有第二台阶21，所述第一台阶11和第二台阶21之间夹设有第一轴承61。如图3所示，所述转动外套1的下端设有第三台阶12，所述转动内套2的下端沿其周向设有环形槽，所述环形槽内安装有弹性卡簧5，所述弹性卡簧5的伸出所述环形槽设置。所述弹性卡簧5、转动内套2内壁以及第三台阶12围成的区域内设有第二轴承62，通过第三台阶12限制第二轴承62向上移动，通过弹性卡簧5限制第二轴承62向下移动。通过第一轴承61和第二轴承62实现转动外套1和转动内套2之间能够相对转动。

所述转动外套1靠近第一舵机3的一端固接有固定基板4，所述固定基板4与机器人机身固定连接。如图1所示，所述转动外套1与固定基板4通过螺钉连接，所述转动内套2的一端贯穿固定基板4并连接于第一舵机3的输出端。

所述第一舵机3的第一舵机固定座31与固定基板4平行且间隔设置，并与所述固定基板4通过若干根平行设置的立柱9连接。如图5所示，所述立柱9设有四根，通过立柱9实现固定基板4与第一舵机固定座31的固定连接。进而实现第一舵机3固定于机器人机身。

如图4和图5所示，所述第一舵机固定座31与固定基板4之间的转动内套2外设有与其固定连接的固定套8，所述固定套8上设有第一限位柱81，所述第一舵机固定座31上设有两个间隔设置的第一挡柱311；所述固定套8随着转动内套2转动的过程中，所述第一限位柱81始终位于两个所述第一挡柱311之间。

本实施例中，所述第一挡柱311垂直于固定套8设置，两个所述第一挡柱311竖直设置，且两个第一挡柱311的中心轴线到固定套8的中心轴线的距离相等。所述第一挡柱311的长度指的是第一挡柱311未连接固定套8的一端的端面与固定套8的外壁之间的最小距离。所述第一挡柱311的长度大于第一挡柱311与固定套8之间的最小距离。在第一舵机3带动转动内套2转动的过程中，所述固定套8随着转动内套2转动，同时带动第一限位柱81转动，通过两个第一挡柱311限制第一限位柱81转动的范围，使得第一限位柱81始终位于两个第一挡柱311之间。

如图5所示，所述转动内套2的远离第一舵机3的一端固接于第二舵机7的第二舵机舵盘支架71，第二舵机的第二舵机支架72连接于第二舵机7的输出轴上，并固接于机器人头部。

在转动内套2转动的时候，若第二舵机7不工作，第二舵机支架72与第二舵机舵盘支架71之间无相对转动，机器人头部将随着转动内套2转动，实现机器人头部绕Y轴的转动。由于第一限位柱81在转动的过程中始终位于两个第一挡柱311之间，进而限制了机器人头部绕Y转动的转动范围。具体限制的转动范围，可以根据实际需求确定两个第一限位柱81的位置确定。

若第二舵机7工作，第二舵机支架72与第二舵机舵盘支架71之间发生相对转动，使得机器人头部发生X轴方向的转动。

如图5所示，所述第二舵机支架72上设有第二限位柱721，所述第二舵机舵盘支架71上设有开槽7111，所述第二舵机舵盘支架71相对于第二舵机支架72转动的过程中，所述第二限位柱721始终位于所述开槽7111内。

具体的，如图5所示，所述第二舵机舵盘支架71包括呈U型设置的安装板711，以及设于安装板711一侧的底板712。具体的，所述安装板711的两相对开口方向与Y轴方向一致，且所述安装板711的靠近转动内套2的一端的开口通过底板712密封，所述底板712固定连接于所述转动内套2。

所述安装板711的两对两侧分别设有开槽7111，所述第二限位柱721设于第二舵机支架72上与开槽7111对应的位置。所述安装板711的相对两侧均与第二舵机支架72通过轴承转动连接。所述第二限位柱721贯穿开槽7111。如图5所示，优选的，所述开槽7111为U型槽，且所述U型槽的相对两开口方向与X轴方向一致。所述U型槽711远离底板712的一侧设有豁口，沿Y轴远离底板712的反向，所述豁口的开口逐渐增大，即所述豁口在安装板711相对两侧的一侧的投影呈梯形设置。

在通过第二舵机7驱动机器人头部转动的过程中，所述第二限位柱721始终位于所述豁口内，所述机器人头部最多运动至第二限位柱721分别与所述豁口的两对两侧面接触时的位置。通过第二限位柱721和开槽7111限制了机器人头部的运动范围。

本实施例还提供了一种机器人，包括上述的机器人头部转动机构。通过上述机器人头部转动机构，可以实新机器人头部绕X轴和Y轴两个方向的转动，并限制了机器人头部的转动角度，使机器人头部的运动状况与人类头部的转动情况类似。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。