一种机器人头颈组件和机器人的制作方法

本发明实施例涉及机器人
技术领域：
，特别是涉及一种机器人头颈组件和机器人。
背景技术：
：机器人头颈组件是机器人的顶部结构部件，是与用户进行人机交互的重要部件。本发明的发明人在实现本发明的过程中，发现：目前，机器人头颈组件大多分为机器人头颈骨架和外壳蒙皮，机器人头颈骨架直接与蒙皮搭接，形成机器人头颈组件，如果想要改变机器人头颈部的外观，则需要更换整个机器人头颈骨架，成本非常高，并且十分麻烦。技术实现要素：针对现有技术的上述缺陷，本发明实施例的主要目的在于提供一种机器人头颈组件和机器人，能够通过只更换机器人的头颈部外骨架来改变机器人头颈的外观，无需要整体更换机器人头颈组件，成本非常低。为解决上述技术问题，本发明实施例采用的一个技术方案是：提供一种机器人头颈组件，包括头颈部内骨架；头颈部外骨架，设置在所述头颈部内骨架的外侧，并将所述头颈部内骨架包裹。可选的，所述头颈部内骨架包括第一连接件、摆头执行器、第二连接件、抬头执行器和转头执行器；所述第一连接件与所述摆头执行器的输出端连接，所述摆头执行器的壳体与所述第二连接件的一端连接，所述第二连接件的另一端与所述抬头执行器的输出端连接，所述转头执行器的输出端与所述抬头执行器的壳体连接。可选的，所述头颈部外骨架包括头顶外骨架、头部外骨架、摆头外骨架、抬头外骨架和转头外骨架；所述头顶外骨架与所述头部外骨架连接，所述头部外骨架包裹连接所述第一连接件，所述摆头外骨架和所述第二连接件连接，所述摆头外骨架包裹所述第二连接件和所述摆头执行器，所述抬头外骨架和所述抬头执行器包裹连接，所述转头外骨架和所述转头执行器包裹连接。可选的，所述头顶外骨架设有第一定位凸台，所述头部外骨架设有第一定位凹槽，所述第一定位凸台与所述第一定位凹槽卡合。可选的，所述头部外骨架包括头部左外骨架和头部右外骨架，所述头部左外骨架和所述头部右外骨架连接，所述头部左外骨和所述头部右外骨架包裹连接所述第一连接件。可选的，所述头部左外骨架设有第二定位凸台，所述头部右外骨架设有第二定位凹槽，所述第二定位凸台与所述第二定位凹槽卡合。可选的，所述摆头外骨架包括摆头前外骨架、摆头后外骨架和连接片，所述摆头前外骨和所述摆头后外骨架通过所述连接片连接，并包裹连接所述第二连接件，所述摆头前外骨和所述摆头后外骨架包裹所述摆头执行器。可选的，所述抬头外骨架包括抬头前外骨架和抬头后外骨架，所述抬头前外骨架与所述抬头后外骨架连接，并包裹所述抬头执行器，所述抬头前外骨架和所述抬头后外骨架均与所述抬头执行器的壳体连接。可选的，所述转头外骨架包括转头前外骨架和转头后外骨架，所述转头前外骨架和所述转头后外骨架均与所述转头执行器的壳体连接，所述转头前外骨架与所述转头后外骨架连接，并包裹所述转头执行器。可选的，所述机器人头颈组件还包括外蒙皮，所述外蒙皮包括头顶外蒙皮、头部外蒙皮、摆头外蒙皮和抬头外蒙皮，所述头顶外蒙皮与所述头顶外骨架和所述头部外骨架连接，所述头部外蒙皮与所述头部外骨架连接；所述摆头外蒙皮与所述摆头外骨架连接，所述抬头外蒙皮与所述抬头外骨架连接。可选的,所述头颈部外骨架为轻质材料。为解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种机器人，包括上面所述的机器人头颈组件。本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例机器人头颈组件包括头颈部内骨架和头颈部外骨架，头颈部外骨架设置于头颈部内骨架外，头颈部外骨架将头颈部内骨架包裹，其中，头颈部内骨架用于形成机器人头颈部的运动结构，头颈部外骨架用于形成机器人头颈部的外观形状，当需要改变机器人头颈的外观时，可以通过更换头颈部外骨架来实现，无需要整体更换机器人头颈组件，更换成本低，并且方便。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1是本发明一种机器人头颈组件实施例的剖视图；图2是本发明一种机器人头颈组件实施例的爆炸图；图3是本发明一种机器人头颈组件实施例中头颈部内骨架的示意图；图4是本发明一种机器人头颈组件实施例中头颈部内骨架的爆炸图；图5是本发明一种机器人头颈组件实施例中头颈部外骨架的示意图；图6是本发明一种机器人头颈组件实施例中第一连接件和头部外骨架的示意图；图7是本发明一种机器人头颈组件实施例中头部左外骨架的局部放大图；图8是本发明一种机器人头颈组件实施例中头部右外骨架的局部放大图；图9是本发明一种机器人头颈组件实施例中头顶外骨架和头部外骨架的示意图；图10是本发明一种机器人头颈组件实施例中头部外骨架的局部放大图；图11是本发明一种机器人头颈组件实施例中摆头执行器、第二连接件和摆头外骨架的示意图；图12是本发明一种机器人头颈组件实施例部分组件的示意图；图13是本发明一种机器人头颈组件实施例中外蒙皮的爆炸图；图14是本发明一种机器人头颈组件实施例中外蒙皮的另一爆炸图。具体实施方式中的附图标号如下：机器人头颈组件20头颈部内骨架21头颈部外骨架22外蒙皮23第一连接件211摆头执行器212第二连接件213抬头执行器214转头执行器215顶板2111第一连接立板2112第二连接立板2113第三连接立板2131第四连接立板2132连接凸台2141连接凹槽2151头部外骨架221头顶外骨架222摆头外骨架223抬头外骨架224转头外骨架225头部左外骨架2211头部右外骨架2212第二定位凸台2211a第二定位凹槽2212a第一定位凹槽2213第一定位凸台2221摆头前外骨架2231摆头后外骨架2232连接片2233抬头前外骨架2241抬头后外骨架2242头顶外蒙皮231头部外蒙皮232摆头外蒙皮233抬头外蒙皮234转头前外骨架2251转头后外骨架2252具体实施方式下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。请参阅图1和图2，机器人头颈组件20包括：头颈部内骨架21、头颈部外骨架22和外蒙皮23。头颈部外骨架22设置在头颈部内骨架21的外侧，并且头颈部外骨架22将头颈部内骨架21包裹，头颈部外骨架22为形成机器人头颈的外观的部件。外蒙皮23安装在头颈部外骨架22的外侧，为形成机器人头颈的皮肤的部件。对于上述头颈部内骨架21，如图3所示，头颈部内骨架21包括第一连接件211、摆头执行器212、第二连接件213、抬头执行器214和转头执行器215。对于上述第一连接件211和摆头执行器212，如图4所示，第一连接件211包括顶板2111、第一连接立板2112和第二连接立板2113。顶板2111的两端分别与第一连接立板2112和第二连接立板2113的一端螺接。第一连接立板2112的另一端与摆头执行器212的壳体转动连接，第二连接立板2113的另一端与摆头执行器212的输出端螺接，从而实现第一连接件211与摆头执行器212的输出端连接。在一些实施例中，第一连接立板2112的另一端与摆头执行器212的壳体转动连接的连接方式可选为：间隙配合或轴承连接等等。可以理解的是：顶板2111两端分别与第一连接立板2112和第二连接立板2113的连接方式、第二连接立板2113与摆头执行器212的输出端的连接方式均不限于上面描述的方式，也可以为其它方式，例如：卡合连接等等。对于上述第二连接件213和抬头执行器214，继续参阅图4，第二连接件213包括第三连接立板2131和第四连接立板2132。第三连接立板2131和第四连接立板2132的一端分别与摆头执行器212的壳体螺接，以实现摆头执行器212的壳体与第二连接件213的一端连接。第四连接立板2132的另一端与抬头执行器214的输出端螺接，第三连接立板2131的另一端与抬头执行器214的壳体转动连接，从而实现第二连接件213的另一端与抬头执行器214的输出端连接。抬头执行器214的壳体设有连接凸台2141。在一些实施例中，第三连接立板2131的另一端与抬头执行器214的壳体转动连接的连接方式可选为：间隙配合或轴承连接等等。可以理解的是：第三连接立板2131和第四连接立板2132分别与摆头执行器212的壳体的连接方式以及第四连接立板2132与抬头执行器214输出端的连接方式均不限于上面描述的方式，也可以为其它方式，例如：卡合连接等等。而第一连接件211和第二连接件213也可以是其它具有相同连接效果的装置，此处不再赘述。对于上述转头执行器215，继续参阅图4，转头执行器215的输出端设有连接凹槽2151，连接凸台2141卡入连接凹槽2151，并且连接凸台2141与连接凹槽2151过盈配合，实现转头执行器215的输出端与所述抬头执行器214的壳体连接。在一些实施例中，转头执行器215可以是外转子执行器，转头执行器215的输出端可以是法兰盘，从而使转头执行器215的输出扭矩更大。可以理解的是：连接凸台2141与连接凹槽2151凹凸配合方式不限于上面描述的方式，也可以为其它方式，此处不再赘述。而转头执行器215的输出端与抬头执行器214壳体的连接方式也不限于上面描述的方式，也可以为其它方式，此处不再赘述。通过将头颈部内骨架21划分为第一连接件211、摆头执行器212、第二连接件213、抬头执行器214和转头执行器215，再将这些执行器和连接件以可拆卸的方式连接，实现了头颈部内骨架21的模块化设计，有利于头颈部内骨架21的安装、维修和更换零部件。当然，对于不同类型或不同设计要求的头颈部内骨架21，其自由度的要求也不同，相应的，头颈部内骨架21的执行器和连接件的数量也不相同，此处不再一一赘述。对于上述头颈部外骨架22，如图5所示，头颈部外骨架22包括头部外骨架221、头顶外骨架222、摆头外骨架223、抬头外骨架224和转头外骨架225。对于上述头部外骨架221，如图6至图10所示，头部外骨架221包括头部左外骨架2211和头部右外骨架2212。头部左外骨架2211设有第二定位凸台2211a，头部右外骨架2212设有第二定位凹槽2212a。头部左外骨架2211与第一连接立板2112螺接，头部右外骨架2212与第二连接立板2113螺接，以实现头部外骨架221与第一连接件211连接。而在头部左外骨架2211与第一连接立板2112，以及头部右外骨架2212与第二连接立板2113螺接的螺接过程中，第二定位凸台2211a与第二定位凹槽2212a起到引导头部左外骨架2211和头部右外骨架2212对接的作用，在头部左外骨架2211与第一连接立板2112，以及头部右外骨架2212与第二连接立板2113螺接完成时，第二定位凸台2211a与第二定位凹槽2212a卡合。在头部左外骨架2211和头部右外骨架2212第一连接件211连接时两者还共同将第一连接件211包裹，以形成机器人的头部外观模型。在一些实施例中，头部左外骨架2211和头部右外骨架2212之间还可以螺接固定，则头部左外骨架2211和头部右外骨架2212还共同形成第一定位凹槽2213。可以理解的是：头部左外骨架2211与第一连接立板2112的连接方式、头部右外骨架2212与第二连接立板2113的连接方式以及头部左外骨架2211和头部右外骨架2212的连接方式均不限于上面描述的方式，也可以为其它方式，此处不再赘述。此外，第一定位凹槽2213的形成方式也可以为其它方式，例如：直接设置在头部左外骨架2211或头部右外骨架2212上。对于上述头顶外骨架222，继续参阅图10，头顶外骨架222形成机器人的头顶外观模型。头顶外骨架222设有第一定位凸台2221。头顶外骨架222分别与头部左外骨架2211和头部右外骨架2212螺接，使头顶外骨架222和头部外骨架221连接。而在头顶外骨架222和头部外骨架221连接的过程中，第一定位凸台2221和第一定位凹槽2213起引导头顶外骨架222和头部外骨架221对接的作用，在头顶外骨架222分别与头部左外骨架2211和头部右外骨架2212螺接完成时，第一定位凸台2221与第一定位凹槽2213卡合。此外，在一些实施例中，第一定位凸台2221和第一定位凹槽2213，以及第二定位凸台2211a和第二定位凹槽2212a的数量可以为多个，一第一定位凸台2221与一第一定位凹槽2213卡合，一第二定位凸台2211a与一第二定位凹槽2212a卡合。可以理解的是：头顶外骨架222分别与头部左外骨架2211和头部右外骨架2212的连接方式不限于上述描述的方式，也可以为其它方式，此处不再赘述。而第一定位凸台2221和第一定位凹槽2213，以及第二定位凸台2211a和第二定位凹槽2212a也可以是其它具有相同定位功能的结构，此处不再赘述。对于上述摆头外骨架223，如图11所示，摆头外骨架223包括摆头前外骨架2231、摆头后外骨架2232和连接片2233。摆头前外骨架2231的一端与第三连接立板2131螺接，摆头后外骨架2232的一端与第四连接立板2132螺接，实现摆头外骨架223与第二连接件213连接。连接片2233的两端分别与摆头前外骨架2231和摆头后外骨架2232螺接，连接片2233、摆头前外骨架2231和摆头后外骨架2232共同将第二连接件213和摆头执行器212包裹保护。对于上述抬头外骨架224，如图12所示，抬头外骨架224包括抬头前外骨架2241和抬头后外骨架2242。抬头前外骨架2241和抬头后外骨架2242皆与抬头执行器214的壳体螺接，以实现抬头外骨架224与抬头执行器214的壳体连接，其中，抬头前外骨架2241和抬头后外骨架2242还共同将抬头执行器214包裹保护。在一些实施例中，抬头前外骨架2241和抬头后外骨架2242之间还可互相螺接。对于上述转头外骨架225，继续参阅图12，转头外骨架225包括转头前外骨架2251和转头后外骨架2252。转头前外骨架2251和转头后外骨架2252皆与转头执行器215的壳体螺接，以实现转头外骨架225与转头执行器215连接，其中，转头前外骨架2251和转头后外骨架2252还共同将转头执行器215包裹保护。在一些实施例中，转头前外骨架2251和转头后外骨架2252之间还可以互相螺接。可以理解的是：摆头前外骨架2231与第三连接立板2131的连接方式、摆头后外骨架2232与第四连接立板2132的连接方式、连接片2233分别与摆头前外骨架2231和摆头后外骨架2232的连接方式、抬头前外骨架2241和抬头后外骨架2242与抬头执行器214的连接方式、抬头前外骨架2241和抬头后外骨架2242的连接方式、转头前外骨架2251和转头后外骨架2252与转头执行器215的连接方式以及转头前外骨架2251和转头后外骨架2252的连接方式均不限于上述描述的方式，也可以为其它方式，此处不再赘述。通过将头颈部外骨架22划分为头部外骨架221、头顶外骨架222、摆头外骨架223、抬头外骨架224和转头外骨架225，且头部外骨架221、头顶外骨架222、摆头外骨架223、抬头外骨架224和转头外骨架225分别包裹对应的执行器和连接件，实现了头颈部外骨架22的模块化设计，有利于头颈部外骨架22的安装、维修和更换零部件。当然，对于不同类型或不同设计要求的头颈部内骨架21，其自由度要求也不同，相应地，头颈部内骨架21的执行器和连接件的数量也不相同，所以，头颈部外骨架22的模块化方案也要跟着改变。在其它实施例中，基于头颈部内骨架21的执行器和连接件的复杂程度不同，相应地，对应类型的外骨架的进一步划分也会不同，此处不再一一赘述。对于上述外蒙皮23，如图13和图14所示，外蒙皮23包括头顶外蒙皮231、头部外蒙皮232、摆头外蒙皮233和抬头外蒙皮234。头顶外蒙皮231与头顶外骨架222和头部外骨架221连接，以形成机器人头顶的外观皮肤。头部外蒙皮232与头部外骨架221连接，以形成机器人的头部外观皮肤。摆头外蒙皮233与摆头外骨架223连接，抬头外蒙皮234与抬头外骨架224连接，以形成机器人的颈部外观皮肤。需要说明的是：头顶外蒙皮231、头部外蒙皮232、摆头外蒙皮233和抬头外蒙皮234与头颈部内骨架21的连接方式可选为螺纹连接和卡合连接等可拆卸连接方式。可以理解的是：不同类型的机器人对其外观皮肤的要求不同，所以在其它实施例中，头颈部外骨架22可以只有其中的一个或多个部分安装外蒙皮23。或者，机器人头颈组件20也可以不包括外蒙皮23，以适应不同机器人不同的外观皮肤需求。在一些实施例中，头颈部外骨架22的密度小于头颈部内骨架21的密度，相对于一体化的机器人头颈骨架，其重量更轻。可选的，头颈部外骨架22采用质量较轻的塑胶材料，其可以采用注塑工艺制成，注塑工艺的成本十分便宜，而且注塑工艺对其外形的限制较小，可以实现机器人外形多样化，同时，也可以降低机器人头颈部整体的重量，使其更加轻便。可以理解的是：头颈部外骨架22的材料不限于上述描述的材料，也可以是其它密度较低的轻质材料，此处不再赘述。在本发明实施例中，机器人头颈组件20分为头颈部内骨架21和头颈部外骨架22，头颈部外骨架22设置于头颈部内骨架21外，头颈部外骨架将头颈部内骨架包裹，而头颈部内骨架21用于形成机器人头颈部的运动结构，头颈部外骨架22用于形成机器人头颈部的外观形状，因此，本发明可以通过更换头颈部外骨架22来改变机器人头颈部的外观，无需要整体更换机器人头颈组件20，更换成本低，并且方便。此外，头颈部外骨架22采用质量较轻的轻质材料制成的，可以降低机器人头颈部组件20整体的重量，使其更加轻便，并且节约成本。本发明实施例还提供了一种机器人，包括机器人头颈组件。所述机器人头颈组件与上述实施例中的机器人头颈组件的结构和功能相一致，对于机器人头颈组件的结构和功能可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。当前第1页12