一种用于科技馆迎宾机器人的头颈部结构的制作方法

本实用新型涉及一种迎宾机器人，具体涉及一种用于科技馆迎宾机器人的头颈部结构。

背景技术：

科技馆作为实施科教兴国战略、提高全民科学素质的大型科普基础设施，已经成为民众学习科学知识的重要场所。

现如今大多数科技馆用迎宾机器人头颈部不能完成逼真的仿人头颈部姿态动作，不能给参观者一种耳目一新的体验，且多数迎宾机器人头部缺乏立体感，不能实现仿人嘴巴咬合的面部动作，本实用新型公开了一种外形结构生动有趣，且科技感和立体感强的机器人头颈部结构，作为科技馆门面的迎宾机器人，灵活的头颈部动作和丰富的面部表情可以吸引更多参观者的目光，从而达到提升科技馆形象、给参观者以深刻印象的目的，本实用新型可以实现所述人体红外感应模块检测到机器人周围1~3m范围内有参观者活动时，所述控制器控制咬合机构和头颈部机构动作，本实用新型可以实现逼真的张嘴闭嘴动作和仿人摆头（俯仰、回转）动作。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于科技馆迎宾机器人的头颈部结构，具有科技感强、头颈部灵活度高、可以现实逼真的张嘴闭嘴和仿人摆头（俯仰、回转）动作的特点，从而解决目前科技馆迎宾机器人头颈部姿态僵硬，且不能实现张嘴闭嘴动作的问题。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述机器人的头颈部结构包括主框架、咬合机构、头颈部机构和控制器，所述主框架包括人体红外感应模块、主支撑板和辅支撑板，咬合机构包括第一舵机、第一舵机支架、传动机构、塑包钢丝绳、下巴构件、拉绳导向接头和回转轴，所述头颈部结构包括双轴舵机、第一金属舵盘、第二舵机支架、主支撑、第二舵机、第三舵机支架、双轴舵机支架和第二金属舵盘，所述控制器与主框架、咬合机构和头颈部机构控制连接。

本实用新型具有以下有益效果：所述人体红外感应模块检测到机器人周围1~3m范围内有参观者活动时，所述控制器控制咬合机构和头颈部机构动作，所述咬合机构采用控制器驱动第一舵机的输出轴转动，通过传动机构牵引塑包钢丝绳完成拉伸或收放动作，最终实现逼真的张嘴闭嘴的动作，所述传动机构采用齿轮齿条机构进行传动，齿轮齿条传动机构结构简洁且高效，所述塑包钢丝绳牵引所述下巴构件完成动作，对比硬性的传统机械传动更加自然，符合人类的面部表情规律，所述头颈部机构采用双轴舵机和第二舵机两个舵机，且输出轴垂直布置，具有的俯仰和回转两个自由度，可以完成灵活自然的头颈部动作。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型咬合机构的结构示意图；

图3是本实用新型咬合机构的反向结构示意图；

图4是本实用新型头颈部机构与辅支撑板的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种用于科技馆迎宾机器人的头颈部结构包括主框架1、咬合机构2、头颈部机构3和控制器4，所述主框架1包括人体红外感应模块1-1、主支撑板1-2和辅支撑板1-3，所述人体红外感应模块1-1布置在主支撑板1-2前端，所述主支撑板1-2下端面与辅支撑板1-3上端面固接，所述咬合机构2与主支撑板1-2下端面固定连接，布置在所述辅支撑板1-3正前方。

本实施方式中控制器4为现有技术，生产厂家为深圳市中科欧鹏智能科技有限公司，型号为Openduino。

本实施方式中人体红外感应模块1-1为现有技术，生产厂家为乐清市大伟电器有限公司，型号为HC-SR501。

具体实施方式二：结合图1、图2、图3说明本实施方式，本实施方式所述咬合机构2包括第一舵机2-1、第一舵机支架2-2、传动机构2-3、塑包钢丝绳2-4、下巴构件2-5、拉绳导向接头2-6和回转轴2-7，所述传动机构2-3包括金属齿轮2-3A、齿条从动件2-3B、连接件2-3C、滑轨2-3D、滑轮2-3E，所述第一舵机2-1通过第一舵机支架2-2与主支撑板1-2固接，所述第一舵机2-1的输出轴与金属齿轮2-3A传动连接，所述金属齿轮2-3A与齿条从动件2-3B传动连接，把圆周方向的力转化为直线方向的力，所述滑轮2-3E正下方布置有滑轨2-3D，所述滑轮2-3E可在滑轨2-3D上滚动，所述滑轨2-3D与主支撑板1-2固接，所述齿条从动件2-3B与塑包钢丝绳2-4通过连接件2-3C连接，所述咬合机构2通过回转轴2-7与主支撑板1-2下端面转动连接。

本实施方式中第一舵机2-1为现有技术，生产厂家为深圳市爱博特科技有限公司，型号为ABT-20。

具体实施方式三：结合图4说明本实施方式，本实施方式所述头颈部机构3包括双轴舵机3-1、第一金属舵盘3-2、第二舵机支架3-3、主支撑3-4、第二舵机3-5、第三舵机支架3-6、双轴舵机支架3-7和第二金属舵盘3-8，所述双轴舵机3-1的输出轴与第一金属舵盘3-2固接，所述第一金属舵盘3-2与双轴舵机支架3-7固接，所述双轴舵机支架3-7的上端面与所述辅支撑板1-3的下端面固定连接，所述第二舵机3-5的输出轴与第二金属舵盘3-8固接，所述第二金属舵盘3-8与第二舵机支架3-3固接，所述第二舵机支架3-3与所述双轴舵机3-1固接，所述第二舵机3-5通过第三舵机支架3-6与所述主支撑3-4固定连接。

本实施方式中双轴舵机3-1为现有技术，生产厂家为深圳飞特有限公司，型号为SCS115。

本实施方式中第二舵机3-5为现有技术，生产厂家为深圳众灵科技有限公司，型号为ZX361S。

工作原理

本实用新型用于科技馆迎宾领域，所述人体红外感应模块1-1检测到机器人周围1~3m范围内有参观者活动时，所述控制器4控制咬合机构2和头颈部机构3动作。

咬合机构2的工作原理如下：

传动机构2-3中齿条从动件2-3B由所述金属齿轮2-3A带动，将金属齿轮2-3A圆周方向的力转化为齿条从动件2-3B直线方向的力，与齿条从动件2-3B转动连接的滑轮2-3E在所述滑轨2-3D上滑动，通过连接件2-3C带动塑包钢丝绳2-4按照绳导向接头2-6固定的抽拉轨道动作，最终带动下巴构件2-5绕回转轴2-7摆动，从而完成机器人张嘴闭嘴的动作。

头颈部机构3的工作原理如下：

所述双轴舵机3-1带动双轴舵机支架3-7转动，且双轴舵机支架3-7的上端面与所述辅支撑板1-3的下端面固定连接，可以实现机器人头颈部俯仰的动作，所述第二舵机3-5带动第二舵机支架3-3转动，且第二舵机支架3-3与所述双轴舵机3-1固接，从而完成机器人头颈部俯仰和回转的动作。