一种机器人复位装置的制作方法

本实用新型实施例涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人复位装置。

背景技术：

随着人工智能技术的不断发展，机器人的应用越来越广泛，比如利用机器人和用户交流、为用户提供各种服务等，当机器人和用户交流或提供服务时，其头部往往会左右移动。目前市面上头部可以左右移动的机器人和人交流或遇到其他情况进行头部左右移动时，通常在转动结束后会停留在转动的位置，而不会返回合适的中间位置，从而导致机器人在完成任务后头部是歪斜的。

为了解决机器人完成任务后，头部可以转至美观的位置，现有技术选择在机器人各个运动轴的马达上装配串行脉冲编码器，在机器人运动过程中，控制器不断的分析串行脉冲编码器的信号，根据该信号控制机器人的马达，使机器人一直保持正确的位置和速度。这种方式要求控制器必须清楚每个运动轴的位置，并通过比较在机器人运动过程中读取的串行脉冲编码器的信号与机器人上已知的机械参考点信号的不同来达到头部回正的目的，因此，对串行脉冲编码器的精确性和稳定性都提出了较高的要求，任何一方不稳定都容易导致回正复位的失败。

技术实现要素：

本实用新型提供一种机器人复位装置，以使机器人头部在完成任务以后可以实现自动复位。

本实用新型提供一种机器人复位装置，包括设置在机器人头部内的控制器和电机、安装在所述机器人头部下方的第一旋转结构以及设置在所述第一旋转结构下方的光电开关，所述电机和所述光电开关分别与所述控制器连接，所述电机通过所述第一旋转结构与所述机器人头部连接，所述第一旋转结构上设置有缺口；

所述控制器生成所述电机的运转指令，所述电机根据所述运转指令带动所述第一旋转结构旋转；当所述第一旋转结构旋转到缺口与所述光电开关的位置对应时，所述控制器生成所述电机的停转指令，所述电机根据所述停转指令停止运转。

进一步的，还包括设置在所述第一旋转结构下方的第二旋转结构，所述第二旋转结构与所述第一旋转结构固定连接。

进一步的，还包括设置在所述第二旋转结构下方的第一限位开关，所述第一限位开关与所述控制器相连，当所述第二旋转结构触碰到所述第一限位开关时，所述控制器生成所述电机的顺时针旋转指令，所述电机根据所述顺时针旋转指令带动所述第二旋转结构顺时针旋转。

进一步的，还包括设置在所述第二旋转结构下方的第二限位开关，所述第二限位开关与所述控制器相连，当所述第二旋转结构触碰到所述第二限位开关时，所述控制器生成所述电机的逆时针旋转指令，所述电机根据所述逆时针旋转指令带动所述第二旋转结构逆时针旋转。

进一步的，所述第一旋转结构的缺口位于所述第一限位开关和所述第二限位开关之间。

进一步的，所述光电开关的上表面设置有凸起，所述凸起用于遮挡所述第一旋转结构上的缺口。

进一步的，所述第二旋转结构的下表面设置有凸起，所述凸起用于触碰所述第一限位开关或所述第二限位开关。

进一步的，所述第一旋转结构为半圆环，所述第一旋转结构的外侧壁固定在所述机器人头部下方的旋转轴上。

进一步的，所述控制器为单片机。

本实用新型实施例提供一种机器人复位装置，包括设置在机器人头部内的控制器和电机、安装在所述机器人头部下方的第一旋转结构以及设置在所述第一旋转结构下方的光电开关，所述电机和所述光电开关分别与所述控制器连接，所述电机通过所述第一旋转结构与所述机器人头部连接，所述第一旋转结构上设置有缺口，所述控制器生成所述电机的运转指令，所述电机根据所述运转指令带动所述第一旋转结构旋转；当所述第一旋转结构旋转到缺口与所述光电开关的位置对应时，所述控制器生成所述电机的停转指令，所述电机根据所述停转指令停止运转，解决了现有技术中机器人在完成任务以后头部停留在转动结束后的转动位置，致使头部歪斜的问题，使得机器人头部在完成任务以后可以自动复位，以保证头部可以停留在美观的位置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种机器人复位装置的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的一种机器人复位装置的主视图；

图3为本实用新型实施例提供的一种机器人复位装置的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

参考图1-3，本实用新型提供了一种机器人复位装置，包括设置在机器人头部100内的控制器110和电机120、安装在机器人头部100下方的第一旋转结构130以及设置在第一旋转结构130下方的光电开关140，电机120和光电开关140分别与控制器110连接，电机120通过第一旋转结构130与机器人头部100连接，第一旋转结构130上设置有缺口131；

控制器110生成电机120的运转指令，电机120根据所述运转指令带动第一旋转结构130旋转；当第一旋转结构130旋转到缺口131与光电开关141的位置对应时，控制器110生成电机120的停转指令，电机120根据所述停转指令停止运转。

第一旋转结构130用于在电机120的带动下旋转，进而带动机器人头部100旋转，实施例对第一旋转结构130的材质不进行限定。为了保证第一旋转结构130旋转时可以带动机器人头部100旋转，可以将第一旋转结构130通过螺钉等固定装置固定在机器人头部100下方的旋转轴上，在旋转轴的作用下带动机器人头部100旋转。光电开关140是一种将光信号转换为电信号的开关器件，光电开关140根据遮挡与否可以输出不同的电信号，控制器110根据光电开关140输出的电信号即可产生对应的控制指令以控制电机120的运转。

具体的，第一旋转结构130上设置有缺口131，当第一旋转结构130的缺口131与光电开关140的位置对应时，光电开关140未被遮挡，此时光电开关140输出高电平信号，控制器110根据接收到的高电平信号生成电机120的停转指令，电机120根据该停转指令停止运转，机器人头部110停止转动，这种通过第一转转结构130的缺口131和光电开关140的配合实现了机器人头部110的自动复位，无需人工控制，简单方便。其中，缺口131的位置可以根据实际情况设置，比如可以设置在第一旋转结构130的中间位置，也可以设置在第一旋转结构130靠近边缘的位置，缺口131的形状实施例也不进行限定，例如可以是方形。

需要说明的是，在进行复位之前，先对控制器110进行初始化以保证机器人头部100回正复位的准确性。可选的，控制器110第一次上电时，初始值可以设置为1，此时控制器110生成电机120的顺时针旋转指令，电机120根据顺时针指令控制机器人头部100顺时针旋转，当控制器110收到复位命令时即可根据复位命令生成电机120的运转指令，使得电机120根据该运转指令带动机器人头部100运转，直至第一旋转结构130的缺口131与光电开关140的位置对应，可选的，可以通过手机或电脑等智能终端向控制器110发送复位命令。可以理解的是，由于控制器110第一次上电时，初始值设置为1，所以电机120最开始先控制机器人头部100顺时针旋转。当然，控制器110第一次上电时，初始值也可以设置为0，则电机120最开始先控制机器人头部100逆时针旋转。

本实用新型实施例提供一种机器人复位装置，包括设置在机器人头部内的控制器和电机、安装在所述机器人头部下方的第一旋转结构以及设置在所述第一旋转结构下方的光电开关，所述电机和所述光电开关分别与所述控制器连接，所述电机通过所述第一旋转结构与所述机器人头部连接，所述第一旋转结构上设置有缺口，所述控制器生成所述电机的运转指令，所述电机根据所述运转指令带动所述第一旋转结构旋转，当所述第一旋转结构旋转到缺口与所述光电开关的位置对应时，所述控制器生成所述电机的停转指令，所述电机根据所述停转指令停止运转，解决了现有技术中机器人在完成任务以后头部停留在转动结束后的转动位置，致使头部歪斜的问题，使得机器人头部在完成任务以后可以自动复位，以保证头部可以停留在美观的位置。

在上述实施例的基础上，该装置还包括设置在第一旋转结构130下方的第二旋转结构150，第二旋转结构150与第一旋转结构130固定连接。

具体的，在机器人头部100旋转过程中，根据第二旋转结构150的位置确定机器人头部100顺时针旋转或逆时针旋转，第二旋转结构150与第一旋转结构130固定连接，当第一旋转结构130旋转时可以带动第二旋转结构150旋转。示例性的，控制器110接收到的复位命令为0，则控制机器人头部100逆时针旋转，如果在逆时针旋转过程中，光电开关140一直处于被第一旋转结构130遮挡的情况，当第二旋转结构150到达第一指定位置时，控制器110控制机器人头部100顺时针旋转，直至第一旋转结构130的缺口131与光电开关140的位置对应。

当然，如果控制器110接收到的复位命令为1，则控制机器人头部100顺时针旋转，如果在顺时针旋转过程中，光电开关140一直处于被第一旋转结构130遮挡的情况，当第二旋转结构150到达第二指定位置时，控制器110控制机器人头部100逆时针旋转。其中，第一指定位置和第二指定位置可以根据实际需要设定，需要注意的是，第一旋转结构130的缺口131位于第一指定位置和第二指定位置之间，使得第二转旋结构从第一指定位置旋转至第二指定位置的过程中，存在光电开关140不被第一旋转结构130遮挡的情况，以使机器人头部100停止运转。

在上述实施例的基础上，该装置还包括设置在第二旋转结构150下方的第一限位开关160，第一限位开关160与控制器110相连，当第二旋转结构150触碰到第一限位开关160时，控制器110生成电机120的顺时针旋转指令，电机120根据所述顺时针旋转指令带动第二旋转结构150顺时针旋转。

限位开关是用以限定机械设备的运动极限位置的电气开关，通过机械部件的碰撞使其触头动作来实现接通或断开控制。具体的，可以在第一指定位置设置第一限位开关160，在机器人头部100逆时针旋转过程中，如果第二旋转结构150没有触碰到第一限位开关160且光电开关140一直没有导通，则控制器110控制机器人头部100继续逆时针旋转，如果旋转过程中，光电开关140导通，则机器人头部100停止运转，否则继续逆时针旋转，直至第二旋转结构150触碰到第一限位开关160，此时，控制器110生成电机120的顺时针旋转指令，电机120根据该顺时针旋转指令带动第二旋转结构150顺时针旋转，直至光电开关140导通。其中，光电开关140被第一旋转结构130遮挡时，表明光电开关140未导通，当第一旋转结构130的缺口与光电开关140的位置对应时，表明光电开关140导通。第一限位开关160可以固定在机器人头部100下方的旋转轴上。

在上述实施例的基础上，该装置还包括设置在第二旋转结构150下方的第二限位开关170，第二限位开关170与控制器110相连，当第二旋转结构150触碰到第二限位开关170时，控制器110生成电机120的逆时针旋转指令，电机110根据所述逆时针旋转指令带动第二旋转结构150逆时针旋转。

具体的，可以在第二指定位置设置第二限位开关170，在机器人头部100顺时针旋转过程中，如果第二旋转结构150没有触碰到第二限位开关170且光电开关140仍然没有导通，则控制器110控制机器人头部100继续顺时针旋转，如果旋转过程中，光电开关140导通，则机器人头部100停止运转，否则继续顺时针旋转，直至第二旋转结构150触碰到第二限位开关170，此时，控制器110生成电机120的逆时针旋转指令，电机120根据该逆时针旋转指令带动第二旋转结构150逆时针旋转，直至光电开关140导通。实施例设定第一限位开关160和第二限位开关170相同。

在上述实施例的基础上，第一旋转结构130的缺口131位于第一限位开关160和第二限位开关170之间。

为了保证在旋转过程中，光电开关140可以导通，实施例设定第一旋转结构130的缺口131位于第一限位开关160和第二限位开关170之间，当光电开关140导通时，机器人头部100停止运转，表明复位结束。

在上述实施例的基础上，光电开关140的上表面设置有凸起141，凸起141用于遮挡第一旋转结构130上的缺口131。

具体的，参考图2，图2为本实用新型实施例提供的一种机器人复位装置的主视图，光电开关140的上表面设置有凸起141，在机器人头部100旋转过程中，当凸起141与缺口131相对时，光电开关140导通，表明机器人头部100达到指定的复位位置，此时机器人头部100停止旋转。

在上述实施例的基础上，第二旋转结构150的下表面设置有凸起151，凸起151用于触碰第一限位开关160或第二限位开关170。

具体的，参考图3，图3为本实用新型实施例提供的一种机器人复位装置的侧视图，第二旋转结构150的下表面设置有凸起151，在机器人头部100旋转过程中，当凸起151触碰到第一限位开关160时，控制器110控制机器人头部100顺时针旋转，当凸起151触碰到第二限位开关170时，控制器110控制机器人头部100逆时针旋转。

在上述实施例的基础上，第一旋转结构130为半圆环，第一旋转结构130的外侧壁固定在机器人头部100下方的旋转轴上。

参考图2-3，第一旋转结构130为半圆环，第一旋转结构130的外侧壁固定在机器人头部100下方的旋转轴上，在电机120的驱动下带动机器人头部100和第二旋转结构150旋转。

在上述实施例的基础上，控制器110为单片机。

实施例设定控制器110为单片机，可选的，单片机的型号可以是STC89C52。

下面对机器人头部的复位过程进行描述：

当控制器110接收到复位命令时，若缺口131未旋转至光电开关140的凸起141处即光电开关140未导通时，假定控制器110上电后第一次执行回正命令时，初始值为1，则通过第一旋转结构130带动机器人头部100和第二旋转结构150顺时针旋转，在顺时针旋转过程中，控制器110实时的判断光电开关140输出的电信号，如果第二旋转结构150没有触碰到第二限位开关170且光电开关140未导通，则机器人头部100继续顺时针旋转，如果旋转过程中，光电开关140导通，则机器人头部100停止运转，否则继续顺时针旋转，直至第二旋转结构150触碰到第二限位开关170，此时，控制器110生成电机120的逆时针旋转指令，电机120根据该逆时针旋转指令带动第二旋转结构150逆时针旋转，直至光电开关140导通。

控制器110上电后第一次执行回正命令时初始值为0的旋转过程类似，此处不再赘述。通过光电开关和两个限位开关的配合，利用第一旋转结构的缺口设置机器人头部复位的位置，使机器人头部可以停留在合适的位置，解决了对编码器精度和稳定性要求高的问题，提高了复位的准确性和稳定性，而且成本较低。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。