机器人头部转动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种机器人的头部转动系统，所述头部设置在机器人的躯干上，所述系统包括主轴，所述机器人的头部固定安装在所述主轴的上部，所述主轴通过两个轴承可旋转地固定在机器人的躯干上，所述主轴的下部与电机相连，由电机带动旋转，其中，所述主轴为阶梯轴，在位于上方的轴承上开设有螺栓孔，使得该轴承分别牢固地与机器人的躯干和头部固结，从而在保证机器人头部连接强度和安全性的前提下实现了机器人头部的平稳旋转。
【专利说明】
机器人头部转动系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种机器人驱动系统，具体涉及一种机器人的头部转动系统。
【背景技术】
[0002]机器人技术是当今社会的一个重要发展研究方向，人们为了各自目的、实现各种功能而设计出多种机器人，其中，能够执行多种动作的机器人备受人们的青睐，然而，机器人具有其独特的构造特点，当机器人做动作时，往往不够自然，显得比较生硬，当对头部的转动具有更高的要求时，如头部比较大的卡通机器人，由于头部重量大，更加难以平稳转动，同时其头部与躯干相连的转动机构也会受到更大的外力，安全隐患较重，为此，如何使得机器人头部旋转的更为稳定、准确是困扰机器人发展的一个较大问题。
[0003]由于上述原因，本发明人对现有的机器人驱动构造做了深入研究，以便设计出一种机器人头部驱动系统，尤其是适合于头部较大的机器人的头部驱动系统。
【实用新型内容】
[0004]为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种机器人的头部转动系统，所述头部设置在机器人的躯干上，所述系统包括主轴，所述机器人的头部固定安装在所述主轴的上部，所述主轴通过两个轴承可旋转地固定在机器人的躯干上，所述主轴的下部与电机相连，由电机带动旋转，其中，所述主轴为阶梯轴，在位于上方的轴承上开设有螺栓孔，使得该轴承分别牢固地与机器人的躯干和头部固结，从而完成本实用新型。
[0005]具体来说，本实用新型的目的在于提供以下方面:
[0006](I) 一种机器人的头部转动系统，所述头部设置在机器人的躯干上，其特征在于，该系统包括主轴I，所述机器人的头部固定安装在所述主轴I的上部，
[0007]所述主轴I从上至下依次穿过第一轴承3和第二轴承4，并通过所述第一轴承3和第二轴承4可旋转地固定在机器人的躯干上，
[0008]所述主轴I的下部与电机2相连。
[0009](2)根据上述(I)所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，在所述电机2的转子上安装有第一减速齿轮21，
[0010]在主轴I的下部设置有第二减速齿轮11，
[0011]所述第一减速齿轮21与所述第二减速齿轮11互相啮合。
[0012](3)根据上述(I)所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述主轴I为阶梯轴。
[0013](4)根据上述(3)所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述主轴I竖直设置，在所述主轴上设置有至少三段直径不同的轴段，且从下向上，该阶梯轴上轴段的直径依次增大。
[0014](5)根据上述(4)所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述第一轴承3包括外圈31、内圈32和带有滚动体的保持架33。
[0015](6)根据上述(5)所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述第一轴承3的内圈32套在所述主轴的一个轴段外侧，并且该内圈32顶在主轴的另一个轴段底部。
[0016](7)根据上述(5)所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，在所述内圈和外圈的侧壁上都沿着该轴承的轴线方向开设有螺栓孔34。
[0017](8)根据上述(7)所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，在所述轴承上设置有穿过螺栓孔34的螺栓，穿过外圈上螺栓孔的螺栓将所述外圈与机器人的躯干固定在一起，穿过内圈上螺栓孔的螺栓将所述内圈与主轴固定在一起。
[0018](9)根据上述(I)所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述电机2可以往复旋转。
[0019](10)根据上述(9)所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述电机2向每一个方向都只能旋转预定的圈数
[0020]本实用新型所具有的有益效果包括:
[0021](I)根据本实用新型提供的机器人的头部转动系统上的电机的旋转圈数固定，从而限定了该机器人头部的旋转幅度，避免各个部件因为头部旋转幅度过大而互相干扰，提高了机器人的可靠性，同时也能提高该机器人的拟人度；
[0022](2)根据本实用新型提供的机器人的头部转动系统能够平稳安全地完成机器人的头部旋转作业，提高机器人的稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0023]图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的机器人头部转动系统整体结构示意图；
[0024]图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的机器人头部转动系统的第一轴承的结构示意图；
[0025]图3示出根据本实用新型一种优选实施方式的涡轮电机内部结构示意图。
[0026]附图标号说明:
[0027]1-主轴
[0028]11-第二减速齿轮
[0029]2-电机
[0030]21-第一减速齿轮[0031 ]3-第一轴承
[0032]31-外圈
[0033]32-内圈
[0034]33-保持架
[0035]34-螺栓孔
[0036]4-第二轴承
[0037]5-头部
[0038]6-躯干
[0039]7-电位器
[0040]8-输出轴
【具体实施方式】
[0041]下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0042]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0043]根据本实用新型提供的机器人的头部转动系统，所述头部设置在机器人的躯干上，如图1中所示，该系统包括主轴I，所述机器人的头部5固定安装在所述主轴I的上部，所述主轴I从上至下依次穿过第一轴承3和第二轴承4，并通过所述第一轴承3和第二轴承4可旋转地固定在机器人的躯干6上，从而使得其上的头部可旋转地安装在机器人的躯干上，从而实现机器人的头部转动;所述主轴I的下部与电机2相连即在电机的带动下，头部随着主轴的旋转而相对于躯干转动。
[0044]在一个优选的实施方式中，如图1中所示，在所述电机2的转子上安装有第一减速齿轮21，在主轴I的下部设置有第二减速齿轮11，所述第二减速齿轮11与主轴固结，能够带动主轴旋转，所述第一减速齿轮21与所述第二减速齿轮11互相啮合，从而实现通过电机控制主轴的旋转。
[0045]在一个优选的实施方式中，如图2中所示，所述第一轴承3和第二轴承4都固定在机器人的躯干中，具体来说，第二轴承4在下，第一轴承3在上，且两个轴承的轴线共线，其中，第一轴承3包括外圈31、内圈32和带有滚动体的保持架33，所述外圈与机器人躯干固结，所述内圈分别与主轴和头部固结。
[0046]进一步优选地，如图2中所示，在所述内圈和外圈的侧壁上都沿着该轴承的轴线方向开设有螺栓孔34，所述外圈上的螺栓孔与机器人躯干之间通过螺栓固结，所述内圈上的螺栓孔与主轴通过螺栓固结。
[0047]优选地，所述主轴为阶梯轴，其竖直设置，位于下方的轴体最细，位于最上方的轴体最粗，在所述阶梯轴上，从一段到另一端至少有两个直径突变的区域，从而将其分成至少三段直径不同的轴段，且从下向上，该阶梯轴上轴段的直径依次增大，所述第一轴承3的内圈套在所述主轴的一个轴段外侧，并且第一轴承的侧壁，即内圈32顶在主轴的另一个轴段底部，从而通过开设在内圈上的所述螺栓孔将所述内圈与主轴固结。
[0048]进一步优选地，所述第一轴承3上的螺栓孔有多个，且所述螺栓孔均布在外圈和内圈上;所述第二轴承4优选的为深沟球轴承。
[0049]所述第一轴承3和第二轴承4实现对主轴的上下两级支撑，确保主轴及其上头部的稳定性，在第一轴承3上通过螺栓穿过螺栓孔将所述外圈和机器人的躯干固定在一起，通过螺栓穿过螺栓孔将所述内圈和主轴固定在一起，提高了机器人头部对拉力、压力及剪力的抵抗能力。
[0050]在一个优选的实施方式中，如图3中所示，所述电机为涡轮电机，在所述电机内部，在输出轴8上安装有电位器7，其用于对运动的位置进行反馈，从而精确地控制机器人头部的运动幅度。
[0051]在一个优选的实施方式中，所述电机可以往复旋转，其向每一个方向都只能旋转预定的转数/圈数或者称之为行程，从而使得所述头部只能向每个方向旋转预定角度，使得机器人更为人性化，也能防止头部及躯干部的结构零件或者导线因为头部旋转角度过大而损坏，提高机器人的使用寿命和安全性。
[0052]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前” “后”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0053]以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种机器人的头部转动系统，所述头部设置在机器人的躯干上，其特征在于，该系统包括主轴(I)，所述机器人的头部固定安装在所述主轴(I)的上部， 所述主轴(I)从上至下依次穿过第一轴承(3)和第二轴承(4)，并通过所述第一轴承(3)和第二轴承(4)可旋转地固定在机器人的躯干上， 所述主轴(I)的下部与电机(2)相连。2.根据权利要求1所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，在所述电机(2)的转子上安装有第一减速齿轮(21)， 在主轴(I)的下部设置有第二减速齿轮(11)， 所述第一减速齿轮(21)与所述第二减速齿轮(11)互相啮合。3.根据权利要求1所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述主轴(I)为阶梯轴。4.根据权利要求3所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述主轴(I)竖直设置，在所述主轴上设置有至少三段直径不同的轴段，且从下向上，该阶梯轴上轴段的直径依次增大。5.根据权利要求4所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述第一轴承(3)包括外圈(31)、内圈(32)和带有滚动体的保持架(33)。6.根据权利要求5所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述第一轴承(3)的内圈(32)套在所述主轴的一个轴段外侧，并且该内圈(32)顶在主轴的另一个轴段底部。7.根据权利要求5所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，在所述内圈和外圈的侧壁上都沿着该轴承的轴线方向开设有螺栓孔(34)。8.根据权利要求7所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，在所述轴承上设置有穿过螺栓孔(34)的螺栓，穿过外圈上螺栓孔的螺栓将所述外圈与机器人的躯干固定在一起，穿过内圈上螺栓孔的螺栓将所述内圈与主轴固定在一起。9.根据权利要求1所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述电机(2)可往复旋转。10.根据权利要求9所述的机器人的头部转动系统，其特征在于，所述电机(2)向每一个方向都只能旋转预定的圈数。
【文档编号】B25J9/10GK205685331SQ201620455361
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年5月18日 公开号201620455361.X, CN 201620455361, CN 205685331 U, CN 205685331U, CN-U-205685331, CN201620455361, CN201620455361.X, CN205685331 U, CN205685331U
【发明人】王帅
【申请人】王帅