技术简介:
本专利针对现有机器人头部俯仰运动控制精度不足、稳定性差的问题,提出一种包含传动装置、俯仰装置和支撑机构的新型结构。通过电机驱动皮带传动系统,结合扣齿结构提升摩擦力与传动精度,同时利用限位凹槽控制俯仰角度,有效增强运动稳定性与控制精度。
关键词:机器人俯仰机构,皮带传动结构
1.本实用新型涉及一种用于机器头部俯仰机构的技术领域,尤其应用于智能家庭移动服务机器人。
背景技术:2.目前,机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器,机器人具有感知、决策、执行等基本特征,可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作,提高工作效率与质量,服务人类生活,扩大或延伸人的活动及能力范围,机器人功能多样,且逐渐趋于智能化。随着科技的发展,机器人现在也逐渐成为人们生活和工作中的一种重要工具,机器人在服务行业也有着重要用途。但是在实际使用中,大多数机器人都存在着一些缺点,现有的机器人很多都能够实现点头、摇头灯动作,但是存在一些问题,例如其控制精度不高,动作时稳定性不好。
技术实现要素:3.针对上述提到的现有技术中所述机器人头部俯仰动作精度不高,动作稳定性不好的问题,本实用新型提供一种智能家庭移动服务机器人头部俯仰机构,通过俯仰机构来提高机器人点头的精度和稳定性。
4.本实用新型提供一种智能家庭移动服务机器人头部俯仰机构,所述俯仰机构包括传动装置、俯仰装置和支撑机构,所述支撑机构与俯仰装置活动连接,所述传动装置的驱动端与俯仰装置固定连接,所述传动装置驱使所述俯仰装置在支撑机构上进行俯仰运动。
5.进一步的,所述俯仰装置包括第二从动轮和连接机构,所述连接机构一端与传动装置的驱动端固定连接,所述第二从动轮一侧与连接机构的另一端固定连接,所述第二从动轮的另一侧插装在支撑机构上,所述第二从动轮以插装处为中心做俯仰运动。
6.进一步的,所述第二从动轮上设有一个凸块,所述支撑机构上设有与凸块形状相匹配的弧形限位凹槽,所述凸块可沿着弧形限位凹槽滑动。
7.进一步的,所述连接机构包括托板和托架,所述托架包括第一托架和第二托架,所述第一托架的一端与传动装置的驱动端固定连接,所述第一托架的另一端与所述托板的一边固定连接,所述第二托架的一端与所述托板的另一边固定连接,所述第二托架的另一端与第二从动轮的一侧固定连接,所述第二从动轮的另一侧插装在支撑机构上;所述第二从动轮与支撑架的连接处设有第二轴承,所述第二轴承固定在支撑机构上,所述第二从动轮插装在第二轴承内。
8.进一步的,所述传动装置包括第一电机和动力执行机构,所述动力执行机构与第一电机的驱动端固定连接,所述第一电机固定在支撑机构上,所述动力执行机构的从动端与俯仰装置固定连接并插装在支撑机构上。
9.进一步的,所述第一电机与支撑机构之间设有一个支撑板,所述支撑板的一面与支撑机构固定连接,所述支撑板垂直于支撑机构的一面与第一电机固定连接。
10.进一步的,所述动力执行机构包括主动轮、第一从动轮和皮带,所述主动轮插装在第一电机的驱动端上,所述第一从动轮的一侧与俯仰装置固定连接,所述第一从动轮的另一侧插装在支撑机构上,所述第一从动轮以插装处为中心做俯仰运动;所述第一从动轮与支撑机构的连接处设有第一轴承,所述第一轴承固定在支撑机构上,所述第一从动轮插装在第一轴承内,所述皮带连接在主动轮与第一从动轮之间。
11.进一步的,所述主动轮和第一从动轮与皮带接触面上设有轮齿,所述皮带上设有与主动轮和第一从动轮轮齿相匹配的扣齿。
12.进一步的,所述支撑机构包括支撑架和底部支撑机构,所述支撑架的一面与俯仰装置固定连接,所述底部支撑机构的一端与支撑架的另一面固定连接。
13.进一步的,所述支撑架与底部支撑机构连接处设有摇头机构,所述摇头机构包括第二电机和摇头装置,所述第二电机固定在底部支撑机构上,所述第二电机的驱动端与摇头装置驱动连接,所述摇头装置固定在支撑架上。
14.本实用新型的有益效果:本实用新型提供了一种智能家庭移动服务机器人头部俯仰机构,结构设计简单、成本低、噪声小、维修方便,利用电机带动皮带传动,一定程度上能避免传动的卡死现象,同时增加皮带扣齿与主动轮与从动轮增加轮齿,来增加摩擦力,从而增加传动精度,并设有限位槽,来控制机器人俯仰的角度,进而提升俯仰动作的稳定性。
附图说明
15.图1是本实用新型提供的一种智能家庭移动服务机器人头部俯仰机构的整体结构示意图;
16.图2是本实用新型提供的一种智能家庭移动服务机器人头部俯仰机构的整体分解结构示意图;
17.图3是本实用新型提供的一种智能家庭移动服务机器人头部俯仰机构的动力执行机构部分分解示意图;
18.图4是本实用新型提供的一种智能家庭移动服务机器人头部俯仰机构的俯仰机构部分分解结构示意图。
19.附图标记:1-传动装置、101-电机、2-俯仰装置、201-第二从动轮、202
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托板、203-第一托架、204-第二托架、205-凸块、3-支撑机构、301-限位凹槽、 302-支撑架、303-底部支撑机构、304-摇头机构、305-第二电机、306-摇头装置、4-动力执行机构、401-主动轮、402-第一从动轮、403-皮带、404-扣齿、 5-支撑板、501-螺栓组、6-第一轴承、7-第二轴承。
具体实施方式
20.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
21.在图1-4所示中,一种智能家庭移动服务机器人头部俯仰机构,俯仰机构包括传动装置1、俯仰装置2和支撑机构3,支撑机构3与俯仰装置2活动连接,传动装置1的驱动端与俯仰装置2固定连接,通过传动装置1的驱动端带动俯仰装置2连接的机器人头部,在支撑机构3的支撑下,从而实现俯仰装置2在支撑机构3上做俯仰运动。
22.在本实施例中,俯仰装置2包括第二从动轮201、托板202和托架,托架包括第一托架203和第二托架204,第一托架203的一端与传动装置1的驱动端固定连接,第一托架203的另一端与托板202的一边固定连接,第二托架204的一端与托板202的另一边固定连接,第二托架204的另一端与第二从动轮201 的一侧固定连接,第二从动轮201的另一侧插装在支撑机构3上,所述第二从动轮201以插装处为圆心可以进行圆周运动,并在第二从动轮201与支撑机构3 的连接处设有一个第二轴承7,进一步的减小第二从动轮201与支撑机构3之间的摩擦力,托板202与机器人头内部固定,通过传动装置1传动带动第一托架 203,第一托架203带动托板202做俯仰运动,同时第二托架204连接第二从动 201轮对托板202进行支撑固定,保证俯仰运动更加顺畅稳定的进行;第二从动轮201上设有一个凸块205,支撑机构3上设有与凸块205形状相匹配的弧形限位限位凹槽301凸块205可沿着弧形限位凹槽301滑动,保证在俯仰运动过程中对俯仰角度的限定,若不对俯仰角度进行限定,俯仰角度过大容易造成俯仰运动的故障,延长其使用寿命,当然,本实用新型此处不限于此种连接方式。
23.在本实施例中,传动装置1包括第一电机101和动力执行机构4,第一电机 101固定在支撑机构3上,为避免第一电机101与支撑机构3直接接触,第一电机101与支撑机构3之间设有一个支撑板5,支撑板5的一面通过螺栓组501与支撑机构3固定连接,支撑板5垂直于支撑机构3的一面与第一电机101固定连接,减少第一电机101振动对支撑机构3造成振动影响和对俯仰运动过程造成影响,进而提升俯仰过程中的稳定性;动力执行机构4包括主动轮401、第一从动轮402和皮带403,主动轮401插装在第一电机101的驱动端上,第一从动轮402的一侧与俯仰装置2固定连接,第一从动轮402的另一侧插装在支撑机构3上,第一从动轮402以插装处为圆心可进行圆周运动,并在第一从动轮402 与支撑机构3的连接处设有一个第一轴承6,进一步的减小第一从动轮402与支撑机构3之间的摩擦力,皮带403连接在主动轮401与第一从动轮402之间,使用皮带403连接,有着噪声小,有缓冲防震的效果,为进一步保证俯仰过程中的传动精度,主动轮401和第一从动轮402与皮带403接触面上设有轮齿,皮带403上设有与主动轮401和第一从动轮402轮齿相匹配的扣齿404。
24.在本实施例中,所述支撑机构3包括支撑架302和底部支撑机构303,支撑架302的一面与俯仰装置2固定连接,底部支撑机构303的一端与支撑架302 的另一面固定连接,支撑架302与底部支撑机构303连接处设有摇头机构304,摇头机构304包括第二电机305和摇头装置306,第二电机305固定在底部支撑机构303上,第二电机305的驱动端与摇头装置306驱动连接,摇头装置306 固定在支撑架302上,摇头装置306结构简单,便于与俯仰机构相结合,解决了机器人头部内空间有限的问题。
25.具体实施中,本实用新型通过第一电机101的驱动端带动主动轮401,进而带动与主动轮401连接的托板202,托板202与机器人头内部连接,从而带动连接机器人头部做俯仰运动,同时利用第二从动轮201和第二托架204来支撑和稳定托板202,同时支撑机构3上设有限位凹槽301与第二从动轮201的凸块 205相匹配,来控制机器人头部俯仰运动的角度做俯仰运动,从而实现机器人头部按照一定的角度做俯仰运动。
26.应当理解的是,本实用新型的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。