一种机器人头部运动机构的制作方法

本实用新型涉及一种机器人头部运动机构，属于机器人技术领域。

背景技术：

老年陪伴机器人主要用途就是陪伴老人。随着人工智能技术在家电行业的应用潜力越来越被看好，小型机器人时代已经来临。作为陪伴型家用机器人他需要像人一样给予体验者合适的反应。

现有的陪伴型家用机器人仿人形更加逼真形象，一般都可以与用户很好的进行语音互动，但是交互过程机器人只能根据接收到的语音指令作出相应的回答，但是却不能作出相应的点头动作，现有的也有一些机器人能实现点头，但是实现点头的机构结构复杂，外形不美观，加工及维护成本高，不利于机器人的推广应用。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，操作简单，机器人能够抬头、点头，机器人更加人性化的机器人头部运动机构。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种机器人头部运动机构，包括脖子内件、脖子外件、脖子连接件、脖身连接件及用于驱动机器人头部抬头、点头动作的抬头点头机构，所述脖子外件与脖身连接件连接，所述脖子外件内设有脖子支撑轴及抬头点头支撑轴，所述脖子内件的上端伸出所述脖子外件与机器人头部连接，所述脖子内件的下端设有轴套，所述轴套套装在所述脖子支撑轴的外侧，所述脖子连接件安装在脖身连接件上；

所述抬头点头机构包括抬头点头大齿轮、抬头点头小齿轮、抬头点头传动锥齿轮、抬头点头锥齿轮及抬头点头电机，所述抬头点头大齿轮安装在所述轴套上，所述抬头点头小齿轮与所述抬头点头大齿轮啮合，所述抬头点头小齿轮安装在所述抬头点头传动锥齿轮上，所述抬头点头传动锥齿轮套装在所述抬头点头支撑轴外侧，所述抬头点头传动锥齿轮与所述抬头点头锥齿轮啮合，所述抬头点头电机通过电机连接件安装在所述脖子连接件上，所述抬头点头锥齿轮设置在所述抬头点头电机的输出轴上。

本实用新型的有益效果是：抬头点头电机运动，带动抬头点头锥齿轮运动，同时带动抬头点头传动锥齿轮及抬头点头小齿轮运动，抬头点头大齿轮的底部设有与抬头点头小齿轮啮合的轮齿，抬头点头小齿轮带动抬头点头大齿轮运动，由于抬头点头大齿轮安装脖子内件下端的轴套上，故抬头点头大齿轮带动脖子内件绕脖子支撑轴的轴线为旋转轴线转动，脖子内件带动机器人头部相对于脖子外件转动，从而实现机器人抬头及点头动作。本实用新型机器人结构简单，不但能在接收语音作出相应回答的同时作出相应的抬头及点头动作，而且机器人外形美观，更加人性化、更加形象逼真，加工成本低，且便于维护。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步的，还包括水平旋转机构，所述水平旋转机构包括水平旋转电机、水平旋转大齿轮及水平旋转小齿轮，所述水平旋转电机安装在脖身连接件的内部，所述水平旋转小齿轮设置在所述水平旋转电机的输出端，所述水平旋转大齿轮安装在所述脖子外件的外侧，所述脖子外件通过大轴承与脖身连接件连接，所述水平旋转大齿轮与所述水平旋转小齿轮啮合。

采用上述进一步方案的有益效果是，水平旋转电机运动，带动水平旋转小齿轮运动，水平旋转小齿轮与水平旋转大齿轮啮合，水平旋转小齿轮带动水平旋转大齿轮运动，水平旋转大齿轮固定安装在脖子外件上，脖子外件相对于脖身连接件的左、右旋转，从而实现机器人头部的摇头动作。摇头机构结构简单，加工及维护方便快捷，且成本低，机器人头部不但能左、右旋转实现摇头动作，而且能够抬头点头，机器人更加人性化，且不影响机器人的外形美观。

进一步的，所述脖子外件包括第一脖子件及第二脖子件，所述第一脖子件与第二脖子件卡合，并通过螺栓连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，方便支撑轴及脖子内件的安装及维护。

进一步的，所述脖子内件包括第三脖子件及第四脖子件，所述第三脖子件与第四脖子件卡合，并通过螺栓连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，方便脖子内件的安装，便于脖子内件的轴套套装在支撑轴的外侧。

进一步的，所述脖身连接件内部设有大轴承连接件，所述脖子外件通过大轴承与所述大轴承连接件连接，所述水平旋转电机安装在所述大轴承连接件上。

采用上述进一步方案的有益效果是，便于水平旋转电机及大轴承的安装，从而实现脖子外件相对于脖身连接件左、右转动。

进一步的，所述大轴承连接件包括第一大轴承连接件及第二大轴承连接件，所述第一大轴承连接件通过螺栓与所述脖身连接件连接，所述第二大轴承连接件通过螺栓与所述第一大轴承连接件。

采用上述进一步方案的有益效果是，便于大轴承的安装及定位。

进一步的，所述第三脖子件上设有脖子限位件。

采用上述进一步方案的有益效果是，脖子限位件一端安装在第三脖子件上，另一端可作用于脖子外件，通过脖子限位件限制了抬头和点头的位置。

进一步的，所述轴套通过脖子轴承与所述脖子支撑轴连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，实现脖子内件相对于脖子支撑轴转动、避免脖子支撑轴的磨损。

进一步的，所述抬头点头锥齿轮与所述脖子连接件之间设有第一抬头点头轴承；所述抬头点头支撑轴与所述抬头点头传动锥齿轮之间设有第二抬头点头轴承。

采用上述进一步方案的有益效果是，第一抬头点头轴承用于支撑并定位抬头点头锥齿轮；第二抬头点头轴承用于支撑定位抬头点头传动锥齿轮。

进一步的，所述脖身连接件包括第一脖子身体连接件和第二脖子身体连接件，所述第一脖子身体连接件与第二脖子身体连接件卡合，并通过螺栓连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，便于脖子外件及内部各个部件的安装及维护。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中沿A-A方向的剖面图；

图3为图1中沿B-B方向的剖面图；

图4为图2中C处的局部放大图；

图5为图3中D处的局部放大图；

图6为本实用新型抬头点头大齿轮的结构示意图；

图7为本实用新型抬头点头小齿轮的结构示意图；

图中，1、水平旋转电机；2、水平旋转轴承；3、水平旋转小齿轮；4、水平旋转大齿轮；5、抬头点头电机；6、第一抬头点头轴承；7、抬头点头锥齿轮；8、抬头点头传动锥齿轮；9、第二抬头点头轴承；10、抬头点头小齿轮；11、抬头点头支撑轴；12、大轴承；13、第一大轴承连接件；14、第二大轴承连接件；15、第一脖子件；16、脖子支撑轴；17、脖子轴承；18、脖子限位件；19、第二脖子件；20、抬头点头大齿轮；21、脖子连接件；22、电机连接件；23、第一脖子身体连接件；24、第二脖子身体连接件；25.第三脖子件；26、第四脖子件；27、机器人头部。

具体实施方式

以下结合实例对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-图7所示，一种机器人头部运动机构，包括脖子内件、脖子外件、脖子连接件21、脖身连接件及用于驱动机器人头部抬头、点头动作的抬头点头机构，所述脖子外件与脖身连接件连接，所述脖子外件内设有脖子支撑轴16及抬头点头支撑轴11，所述脖子内件的上端伸出所述脖子外件与机器人头部27连接，所述脖子内件的下端设有轴套，所述轴套套装在所述脖子支撑轴的外侧，所述脖子连接件21安装在脖身连接件上；

所述抬头点头机构包括抬头点头大齿轮20、抬头点头小齿轮10、抬头点头传动锥齿轮8、抬头点头锥齿轮7及抬头点头电机5，所述抬头点头大齿轮安装在所述轴套上，所述抬头点头小齿轮与所述抬头点头大齿轮底部的轮齿啮合，所述抬头点头小齿轮安装在所述抬头点头传动锥齿轮的齿轮轴上，所述抬头点头传动锥齿轮套装在所述抬头点头支撑轴外侧，所述抬头点头传动锥齿轮与所述抬头点头锥齿轮啮合，所述抬头点头电机通过电机连接件22安装在所述脖子连接件上，所述抬头点头锥齿轮设置在所述抬头点头电机的输出轴上。

所述抬头点头大齿轮的底部伸出一连接端，所述抬头点头大齿轮的轮齿设置在所述的连接端上，所述轮齿与所述抬头点头小齿轮啮合。轮齿仅设置在抬头点头大齿轮的底部，与轮齿均布在齿轮表面相比，不仅实现了动力传递，减少传动机构的占据空间；而且轮齿距离大齿轮中心有一段距离，抬头点头小齿轮只需要转动小角度，便可以完成抬头点头的幅度要求。

还包括水平旋转机构，所述水平旋转机构包括水平旋转电机1、水平旋转大齿轮4及水平旋转小齿轮3，所述水平旋转电机安装在脖身连接件上，所述水平旋转小齿轮设置在所述水平旋转电机的输出端，所述水平旋转大齿轮安装在所述脖子外件的外侧，所述脖子外件通过大轴承12与脖身连接件连接，所述水平旋转大齿轮与所述水平旋转小齿轮啮合。所述水平旋转小齿轮通过水平旋转轴承2与所述第一大轴承连接件连接。水平旋转电机运动，带动水平旋转小齿轮运动，水平旋转小齿轮与水平旋转大齿轮啮合，水平旋转小齿轮带动水平旋转大齿轮运动，水平旋转大齿轮固定安装在脖子外件上，脖子外件相对于脖身连接件的左、右旋转，从而实现机器人头部的摇头动作。整个结构简单，加工及维护方便快捷，且成本低，机器人头部不但能左右旋转实现摇头动作，而且能够抬头点头，机器人更加人性化，且不影响机器人的外形美观。

所述脖子外件包括第一脖子件15及第二脖子件19，所述第一脖子件与第二脖子件卡合，并通过螺栓连接。方便支撑轴及脖子内件的安装及维护。

所述脖子内件包括第三脖子件25及第四脖子件26，所述第三脖子件与第四脖子件卡合，并通过螺栓连接。方便脖子内件的安装，便于脖子内件的轴套套装在支撑轴的外侧。

所述脖身连接件内部设有大轴承连接件，所述脖子外件通过所述大轴承12与所述大轴承连接件连接，所述水平旋转电机安装在所述大轴承连接件上。便于水平旋转电机及大轴承的安装，从而实现脖子外件相对于脖身连接件左、右转动。

所述大轴承连接件包括第一大轴承连接件13及第二大轴承连接件14，所述第一大轴承连接件通过螺栓与所述脖身连接件连接，所述第二大轴承连接件通过螺栓与所述第一大轴承连接件。便于大轴承的安装及定位。

所述第三脖子件上设有脖子限位件18。脖子限位件一端安装在第三脖子件上，另一端可作用于脖子外件，通过脖子限位件限制了抬头和点头的位置。

所述轴套通过脖子轴承17与所述脖子支撑轴16连接。实现脖子内件相对于脖子支撑轴转动、避免脖子支撑轴的磨损。

所述抬头点头锥齿轮7与所述脖子连接件21之间设有第一抬头点头轴承6；所述抬头点头支撑轴11与所述抬头点头传动锥齿轮8之间设有第二抬头点头轴承9。第一抬头点头轴承用于支撑并定位抬头点头锥齿轮；第二抬头点头轴承用于支撑定位抬头点头传动锥齿轮。

所述脖身连接件包括第一脖子身体连接件23和第二脖子身体连接件24，所述第一脖子身体连接件与第二脖子身体连接件卡合，并通过螺栓连接。便于脖子外件及内部各个部件的安装及维护。

抬头点头电机运动，带动抬头点头锥齿轮运动，同时带动抬头点头传动锥齿轮及抬头点头小齿轮运动，抬头点头大齿轮的底部设有与抬头点头小齿轮啮合的轮齿，抬头点头小齿轮带动抬头点头大齿轮运动，由于抬头点头大齿轮安装脖子内件下端的轴套上，故抬头点头大齿轮带动脖子内件绕脖子支撑轴的轴线为旋转轴线转动，脖子内件带动机器人头部相对于脖子外件转动，从而实现机器人抬头及点头动作。水平旋转电机运动，带动水平旋转小齿轮运动，水平旋转小齿轮与水平旋转大齿轮啮合，水平旋转小齿轮带动水平旋转大齿轮运动，水平旋转大齿轮固定安装在脖子外件上，脖子外件相对于脖身连接件的左、右旋转，从而实现机器人头部的摇头动作。整个结构简单，加工及维护方便快捷，且成本低，机器人头部不但能左、右旋转实现摇头动作，而且能够抬头、点头，机器人更加人性化，且不影响机器人的外形美观。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。