玩具机器人手臂以及玩具机器人的制作方法

本实用新型涉及儿童玩具技术领域，尤其涉及一种玩具机器人手臂以及设置该玩具机器人手臂的玩具机器人。

背景技术：

玩具机器人手臂是玩具机器人的重要组成部分，现有技术中玩具机器人手臂与玩具机器人的肩膀采用轴连接，玩具机器人手臂在减速电机装置的带动下可以摆动。

本申请人发现：现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术中玩具机器人手臂是一个可以摆动的活动臂，其减速电机装置占用空间较大，如果将减速电机装置设置在玩具机器人手臂内，则结构复杂、效率低、生产成本高、不利于玩具机器人手臂的小型化。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种玩具机器人手臂以及设置该玩具机器人手臂的玩具机器人，解决了现有技术存在的占用空间大且结构复杂、效率低、生产成本高、不便于小型化的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的玩具机器人手臂，包括活动臂、驱动臂、从动轮、过渡轮和减速电机装置，其中：

所述活动臂与所述驱动臂的端部两者通过轴连接，并通过齿轮传动；所述从动轮位于所述驱动臂的端部的空腔内或所述活动臂的端部的空腔内；所述减速电机装置位于所述驱动臂内且通过所述过渡轮与所述从动轮连接，并通过所述过渡轮驱使所述从动轮传动以带动所述活动臂转动。

可选地，所述减速电机装置包括齿轮传动机构以及电机，所述电机的主轴通过所述齿轮传动机构驱动所述从动轮转动。

可选地，所述齿轮传动机构包括主动齿轮、减速齿轮以及传动齿轮，其中：所述主动齿轮与所述电机主轴固定连接；

所述减速齿轮与所述主动齿轮、所述传动齿轮相啮合；

所述传动齿轮与所述过渡轮相啮合，所述过渡轮与所述从动轮相啮合。

可选地，所述减速齿轮包括四对同轴设置的减速齿轮，每对同轴设置的减速齿轮中的两个减速齿轮的齿数不同；

所述过渡轮或所述传动齿轮的数目为至少两个，且相邻的所述过渡轮或相邻的所述传动齿轮互相啮合。

可选地，所述活动臂与所述驱动臂两者均呈杆状或管状。

可选地，所述活动臂相对于所述驱动臂转动至两者相抵接的位置时，两者的最大轴向夹角为180°±20°。

可选地，所述过渡轮同时与所述从动轮和所述减速电机装置的传动齿轮相啮合。

可选地，所述从动轮包括从动齿轮以及扭矩输出轴，所述扭矩输出轴与所述从动齿轮固定连接，所述扭矩输出轴伸出所述驱动臂的端部的部分与所述活动臂连接。

本实用新型提供的玩具机器人，包括本实用新型任一技术方案提供的玩具机器人手臂，所述驱动臂形成该玩具机器人的肩膀或与该玩具机器人的肩膀相连接。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

本实用新型玩具机器人手臂包括活动臂、驱动臂，驱动臂或活动臂的端部的空腔内设置有从动轮，减速电机装置位于驱动臂内且与从动轮连接并能通过过渡轮、从动轮带动活动臂转动，由此活动臂实现了手臂的摆手、抬手功能，因为减速电机装置(乃至过渡轮)未设置在活动臂内，驱动臂或活动臂的端部的空腔内仅设置有从动轮，活动臂的占用空间以及驱动臂(与活动臂连接)的端部的占用空间均比较小，结构更为紧凑。

另外，由于活动臂、驱动臂两者及其连接处的结构更为紧凑，所以机械动力传递的路径短且弯折较小，故而需要设置的传动件(例如齿轮)的数目更少，结构更为简单，可靠性更为理想，由此机械动力传递过程中动力损失也越小，传动效率高，玩具机器人耗电量更少，生产、使用成本更低。

本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(结构紧凑，可靠性好，省电，生产、使用成本低)详见下文阐述。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同描述一起用于解释本实用新型的原理。

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所提供的玩具机器人手臂的示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的玩具机器人手臂中的驱动臂的示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的玩具机器人手臂中的驱动臂的一张半剖视示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的玩具机器人手臂中的驱动臂的另一张半剖视示意图；

附图标记：1、活动臂；2、驱动臂；3、从动轮；31、从动齿轮；32、扭矩输出轴；4、减速电机装置(也可简称：减速电机)；41、齿轮传动机构；411、主动齿轮；412、减速齿轮；413、过渡轮；42、电机。

具体实施方式

下面可以参照附图图1～图4以及文字内容理解本实用新型的内容以及本实用新型与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本实用新型提供的任一技术手段进行替换或将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型实施例提供了一种结构紧凑，可靠性更为理想，省电，生产、使用成本更低的玩具机器人手臂以及设置该玩具机器人手臂的玩具机器人。

下面结合图1～图4对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。

如图1～图4所示，本实用新型实施例所提供的玩具机器人手臂，包括活动臂1、驱动臂2、从动轮3、过渡轮413以及减速电机装置4，其中：活动臂1与驱动臂2的端部两者通过轴连接，并通过齿轮传动；如图3所示从动轮3位于驱动臂2的端部或活动臂1的端部的空腔内(从动轮3优选为位于驱动臂2的端部的空腔内，该空腔优选为圆柱形)，减速电机装置4位于驱动臂2内且通过过渡轮413与从动轮3连接并能通过过渡轮413驱使从动轮3传动以带动活动臂1转动。

本实用新型玩具机器人手臂包括活动臂1、驱动臂2，驱动臂2或活动臂1的端部的空腔内设置有从动轮3，减速电机装置4位于驱动臂2内且与从动轮3连接并能通过从动轮3带动活动臂1转动，由此活动臂1实现了手臂的摆手、抬手功能，减速电机装置4(乃至过渡轮413)未设置在活动臂1内，驱动臂2或活动臂1的端部的空腔内仅设置有从动轮3，所以活动臂1的占用空间以及驱动臂2(与活动臂1连接)的端部的占用空间均比较小，结构更为紧凑。另外，由于活动臂1、驱动臂2两者及其连接处的结构更为紧凑，所以机械动力传递的路径短且弯折较小，故而需要设置的传动件(例如齿轮)的数目更少，结构更为简单，可靠性更为理想，由此机械动力传递过程中动力损失也越小，玩具机器人耗电量更小，生产、使用成本更低。

作为可选地实施方式，减速电机装置4包括齿轮传动机构41以及电机42，电机42的主轴通过齿轮传动机构41驱动从动轮3转动。齿轮传动机构41具有结构紧凑、传动效率高，机械动力传递过程中动力损失少的优点。当然，齿轮传动机构41也可以为皮带轮传动机构或链条传动机构。

如图3所示，作为可选地实施方式，齿轮传动机构41包括主动齿轮411、减速齿轮412以及传动齿轮，其中：主动齿轮411与电机42主轴固定连接；减速齿轮412与主动齿轮411、传动齿轮相啮合；传动齿轮与过渡轮413相啮合，过渡轮413从动轮3相啮合。

通过改变减速齿轮412的齿数可以改变电机42主轴输出的扭矩的大小，进而可以调节活动臂1的摆动速度。减速齿轮412的数目可以根据活动臂1的重量适当增加或减少，传动齿轮的数目可以根据驱动臂2的长短、大小适当增加或减少。

如图3和图4所示，作为可选地实施方式，过渡轮413的数目可以为两个(也可以仅为一个)，且(当过渡轮413的数目为两个以上时)相邻的过渡轮413互相啮合。过渡轮413同时与从动轮3和减速电机装置4的传动齿轮相啮合。过渡轮413可以增加减速电机装置4和从动轮3之间的距离，为减速电机装置4提供更多的安装空间。同理，传动齿轮的数目可以为两个(也可以仅为一个)，且(当传动齿轮的数目为两个以上时)相邻的传动齿轮互相啮合。

作为可选地实施方式，减速齿轮412可以包括四对(具体几对可以根据需要设计)同轴设置的减速齿轮412，每对同轴设置的减速齿轮412中的两个减速齿轮412的齿数不同。每根轴上设置两个减速齿轮412可以起到良好的调节扭矩的作用。

作为可选地实施方式，活动臂1与驱动臂2两者均呈杆状或管状。呈杆状的活动臂1与驱动臂2长度方向上尺寸较大，不仅与人体比例更为吻合，而且可以极大地减小玩具机器人胸腔部位占用的空间。

作为可选地实施方式，活动臂1相对于驱动臂2转动至两者相抵接的位置时，两者的长度方向(优选为轴向)之间的最大夹角为180°±20°。受过渡轮413位置和外圆直径的影响，最大轴向夹角可以接近180°。当然，夹角的具体角度值可以根据需要任意设置，一般设计为90°。为限定活动臂1抬起后与驱动臂2之间的夹角也可以通过更改上述齿轮(例如：传动齿轮或过渡轮413)传动比的方式。

作为可选地实施方式，从动轮3包括从动齿轮31以及扭矩输出轴32，扭矩输出轴32贯穿从动齿轮31的中部且与从动齿轮31固定连接，扭矩输出轴32伸出驱动臂2的端部的一端的横截面呈半圆形或扇形。从动齿轮31可以通过扭矩输出轴32将扭力传递给活动臂1。横截面呈半圆形或扇形的扭矩输出轴32可以起到花键的作用。当然，扭矩输出轴32的形状也可以设计为类似花键的形状，横截面也可以呈椭圆或正多边形。从动轮3也可以与活动臂1设计为固定连接或一体式结构。

作为可选地实施方式，扭矩输出轴32优选为金属件，从动齿轮31优选为塑胶件。金属件的结构强度，刚性和抗疲劳强度较高，作为扭矩输出轴32时使用寿命更长。金属件具体可以为铝合金或钢材料。塑胶件重量轻，便于设计多样的造型。

作为可选地实施方式，从动轮3的数目优选为一个。从动轮3的数目越少越好，因为数据越少活动臂1、驱动臂2两者的连接处结构越紧凑，生产成本更低。

本实用新型实施例提供的玩具机器人，包括本实用新型实施例任一技术方案提供的玩具机器人手臂。玩具机器人手臂中的驱动臂可以为玩具机器人的肩膀的组成部分，也可以与玩具机器人的肩膀固定或转动连接，也可以设置在玩具机器人的胸腔两侧。玩具机器人优选为电动玩具机器人，也可以为手动发条驱动的玩具机器人。玩具机器人适宜采用本实用新型以减小占用空间，降低生产和使用成本。当然，本实用新型也可以用于机器狗、机器猫等其他儿童玩具上。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

在本实用新型的描述中如果使用了术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等，那么上述术语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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备、机构、部件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保护范围的限制。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。