头部俯仰机构及机器人的制作方法

本发明属于机械传动，更具体地说，是涉及一种头部俯仰机构及机器人。

背景技术：

1、机器人行业存在多种形态机器人，如人形、足式、轮足式机器人。其中，人形机器人的外形比较接近人类，一般具有头部结构、胸腔结构、腿部结构等。为了使人形机器人更加类人化，机器人的头部结构可以进行俯仰运动、左右摇摆运动等。机器人头部结构的运动一般通过同步带传动，同步带传动的刚性差、寿命低，而且不易拆装。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种头部俯仰机构及机器人，以解决现有技术中存在的同步带传动的刚性差、寿命低、不易拆装的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种头部俯仰机构，包括底座、固定于所述底座内的舵机、第一连接臂、第二连接臂以及固定架，所述固定架具有间隔设置的第一铰接点和第二铰接点，所述第一连接臂的一端与所述舵机的运动输出端固定连接，所述第一连接臂的另一端与所述第二连接臂转动连接，所述底座与所述固定架铰接于所述第一铰接点处，所述第二连接臂的远离所述第一连接臂一端与所述固定架铰接于所述第二铰接点处。

3、上述方案中，头部俯仰机构包括底座、舵机、第一连接臂、第二连接臂以及固定架。舵机的运动输出端、第一连接臂、第二连接臂、固定架依次转动连接，且底座也与固定架转动连接。如此，固定架、底座、第一连接臂和第二连接臂连接形成四边形连杆机构，且连杆机构中的部分连杆由固定架和底座形成，从而可以增强四边形连杆机构的结构强度，提高其使用寿命。而且，通过底座和固定架的设置，可以使头部俯仰机构形成两个安装模块，更便于其拆装。

4、可选地，所述底座为拓扑结构。

5、可选地，所述底座包括两个间隔设置的第一侧板和第二侧板以及两个间隔设置的第一底板和第二底板，所述第一底板的两端分别连接所述第一侧板和所述第二侧板，所述第二底板的两端分别连接所述第一侧板和所述第二侧板，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第一底板和所述第二底板均为拓扑结构；所述舵机的运动输出端转动支撑于所述第二侧板。

6、可选地，所述第二侧板包括相互连接的转动支撑部和拓扑部，所述转动支撑部开设有避让孔，所述舵机的运动输出端与所述第一连接臂在所述避让孔处连接，所述拓扑部包括与所述转动支撑部间隔设置的边缘部、以及连接所述边缘部和所述转动支撑部的多个连接筋。

7、可选地，所述固定架上设置有铰接座，所述铰接座上具有两个间隔设置的所述第一铰接点和一个所述第二铰接点，所述底座的第一侧板和第二侧板分别与所述固定架铰接于两个所述第一铰接点处。

8、可选地，所述第一连接臂和所述第二连接臂通过延伸杆转动连接，所述延伸杆与所述第一连接臂及所述第二连接臂均相互垂直设置。

9、可选地，所述固定架为拓扑结构。

10、可选地，所述固定架包括两个间隔设置的第三侧板和第四侧板以及两个间隔设置的第三底板和第四底板，所述第三侧板、所述第三底板、所述第四侧板和所述第四底板依次首尾连接形成容纳腔，所述第一铰接点和所述第二铰接点设置于所述第四底板，所述第三侧板、所述第四侧板和所述第三底板均为拓扑结构。

11、可选地，所述舵机包括电机、连接于所述电机的减速器、以及用于检测电机角位移的多圈编码器。

12、本发明还提供一种机器人，包括上述的头部俯仰机构。

13、上述方案中，头部俯仰机构包括底座、舵机、第一连接臂、第二连接臂以及固定架。舵机的运动输出端、第一连接臂、第二连接臂、固定架依次转动连接，且底座也与固定架转动连接。如此，固定架、底座、第一连接臂和第二连接臂连接形成四边形连杆机构，且连杆机构中的部分连杆由固定架和底座形成，从而可以增强四边形连杆机构的结构强度，提高其使用寿命。而且，通过底座和固定架的设置，可以使头部俯仰机构形成两个安装模块，更便于其拆装。

技术特征：

1.一种头部俯仰机构，其特征在于：包括底座、固定于所述底座内的舵机、第一连接臂、第二连接臂以及固定架，所述固定架具有间隔设置的第一铰接点和第二铰接点，所述第一连接臂的一端与所述舵机的运动输出端固定连接，所述第一连接臂的另一端与所述第二连接臂转动连接，所述底座与所述固定架铰接于所述第一铰接点处，所述第二连接臂的远离所述第一连接臂一端与所述固定架铰接于所述第二铰接点处。

2.如权利要求1所述的头部俯仰机构，其特征在于：所述底座为拓扑结构。

3.如权利要求2所述的头部俯仰机构，其特征在于：所述底座包括两个间隔设置的第一侧板和第二侧板以及两个间隔设置的第一底板和第二底板，所述第一底板的两端分别连接所述第一侧板和所述第二侧板，所述第二底板的两端分别连接所述第一侧板和所述第二侧板，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第一底板和所述第二底板均为拓扑结构；所述舵机的运动输出端转动支撑于所述第二侧板。

4.如权利要求3所述的头部俯仰机构，其特征在于：所述第二侧板包括相互连接的转动支撑部和拓扑部，所述转动支撑部开设有避让孔，所述舵机的运动输出端与所述第一连接臂在所述避让孔处连接，所述拓扑部包括与所述转动支撑部间隔设置的边缘部、以及连接所述边缘部和所述转动支撑部的多个连接筋。

5.如权利要求1所述的头部俯仰机构，其特征在于：所述固定架上设置有铰接座，所述铰接座上具有两个间隔设置的所述第一铰接点和一个所述第二铰接点，所述底座的第一侧板和第二侧板分别与所述固定架铰接于两个所述第一铰接点处。

6.如权利要求5所述的头部俯仰机构，其特征在于：所述第一连接臂和所述第二连接臂通过延伸杆转动连接，所述延伸杆与所述第一连接臂及所述第二连接臂均相互垂直设置。

7.如权利要求1所述的头部俯仰机构，其特征在于：所述固定架为拓扑结构。

8.如权利要求7所述的头部俯仰机构，其特征在于：所述固定架包括两个间隔设置的第三侧板和第四侧板以及两个间隔设置的第三底板和第四底板，所述第三侧板、所述第三底板、所述第四侧板和所述第四底板依次首尾连接形成容纳腔，所述第一铰接点和所述第二铰接点设置于所述第四底板，所述第三侧板、所述第四侧板和所述第三底板均为拓扑结构。

9.如权利要求1-8任一项所述的头部俯仰机构，其特征在于：所述舵机包括电机、连接于所述电机的减速器、以及用于检测电机角位移的多圈编码器。

10.一种机器人，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的头部俯仰机构。

技术总结本发明提供了一种头部俯仰机构及机器人，头部俯仰机构包括底座、固定于所述底座内的舵机、第一连接臂、第二连接臂以及固定架，所述固定架具有间隔设置的第一铰接点和第二铰接点，所述第一连接臂的一端与所述舵机的运动输出端固定连接，所述第一连接臂的另一端与所述第二连接臂转动连接，所述底座与所述固定架铰接于所述第一铰接点处，所述第二连接臂的远离所述第一连接臂一端与所述固定架铰接于所述第二铰接点处。本发明提供的头部俯仰机构及机器人，固定架、底座、第一连接臂和第二连接臂连接形成四边形连杆机构，且连杆机构中的部分连杆由固定架和底座形成，从而可以增强四边形连杆机构的结构强度，提高其使用寿命。技术研发人员：陈凌枭,崔鹏,张剑,苏俊通受保护的技术使用者：深圳市优必选科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5