一种颈部结构及机器人的制作方法

本发明涉及机器人，尤其涉及一种颈部结构及机器人。

背景技术：

1、颈部结构是人形机器人的重要组成部分，颈部结构用于连接人形机器人的躯体结构和头部结构。目前，仿生机器人的头部结构的运动自由度有限，只能进行简单的转头和点头动作，仿生效果并不理想。

2、基于此，如何增加头部结构的运动自由度，提升仿生效果是本领域内技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种颈部结构，能够增加头部结构的自由度，提高仿生效果；

2、另，提供一种应用上述颈部结构的机器人。

3、本发明提供如下技术方案：

4、根据本发明公开的第一方面，提供一种颈部结构，所述颈部结构包括：

5、头部支撑件，所述头部支撑件用于连接所述机器人的头部结构，且所述头部支撑件能够驱动所述头部结构绕第一参考轴线转动；和

6、转接件，所述转接件和机器人的躯体结构铰接，且所述转接件和所述机器人的头部支撑件铰接；其中，所述转接件和所述躯体结构的铰接被配置为能够使所述转接件绕第二参考轴线转动，所述转接件和所述头部支撑件的铰接被配置为能够使所述头部支撑件绕第三参考轴线转动，所述第一参考轴线、所述第二参考轴线和所述第三参考轴线相互垂直设置，所述第二参考轴线沿所述躯体结构的宽度方向水平延伸；以及

7、一对摇臂件和一对驱动件，一对所述摇臂件分别位于所述转接件的两侧，且一对所述驱动件分别位于所述转接件的两侧，所述驱动件具有输出端，所述驱动件能够驱动所述输出端沿设定路径移动，所述设定路径被配置为至少能够使所述输出端靠近或远离所述头部支撑件；其中，所述头部支撑件具有一对连接端，一对所述连接端分别位于所述转接件的两侧，所述摇臂件的一端和对应侧的所述连接端球铰接，所述摇臂件的另一端和对应侧的所述输出端球铰接。

8、进一步，所述头部支撑件包括：

9、基座，所述基座形成有所述连接端，且所述基座具有第一设定轴线；

10、第一驱动部，所述第一驱动部和所述头部结构连接，所述第一驱动部能够驱动所述头部结构绕所述第一设定轴线转动，所述第一设定轴线形成所述第一参考轴线。

11、进一步，所述驱动件包括：

12、旋转部，所述旋转部和所述摇臂件球铰接，所述旋转部具有第二设定轴线；

13、第二驱动部，所述旋转部和所述第二驱动部连接，所述第二驱动部能够驱动所述旋转部绕所述第二设定轴线转动，且所述旋转部和所述摇臂件的连接处位于所述第二设定轴线之外。

14、进一步，所述头部支撑件还包括：

15、第一限位部，所述第一限位部安装于所述基座，所述第一限位部能够限制所述头部结构绕所述第一参考轴线转动的转动角度范围；

16、和/或，所述驱动件还包括：

17、第二限位部，第二限位部和所述旋转部连接，所述第二限位部能够限制所述旋转部的转动角度范围。

18、进一步，所述驱动件和所述摇臂件均位于所述机器人的正面。

19、进一步，所述颈部结构还包括：

20、第一联接件，所述转接件具有第一铰接端，所述第一铰接端通过所述第一联接件与所述躯体结构铰接，所述第一联接件能够绕与所述第二参考轴线平行的轴线摆动；

21、进一步，所述颈部结构还包括：

22、第二联接件，所述转接件具有第二铰接端，所述第二铰接端通过所述第二联接件与所述躯体结构铰接，进而使所述第一联接件、所述转接件、所述第二联接件和所述躯体结构能够形成反平行四边形机构。

23、进一步，所述第一联接件的内侧形成有凹陷区，所述第二联接件位于所述凹陷区，所述第一联接件的外侧和所述机器人的外皮接触，且所述第一联接件具有遮挡部，所述遮挡部被配置为至少能够隔绝所述第二联接件接触所述机器人的外皮。

24、进一步，所述头部支撑件具有对称面，一对所述摇臂件关于所述对称面对称设置，一对所述驱动件关于所述对称面对称设置，且所述第三参考轴线位于所述对称面内。

25、根据本发明公开的第二方面，提供一种机器人，所述机器人包括任一项所述的颈部结构。

26、本发明的实施例具有如下优点：

27、采用本发明提供的颈部结构，首先，利用头部支撑件能够实现控制头部结构在水平面内转动，以达到仿生转头的动作；其次，通过一对驱动件同步动作，能够带动安装于头部支撑件上的头部结构进行点头或抬头动作；以及，当控制一对驱动件进行相反动作，能够带动安装于头部支撑件上的头部结构进行倾斜动作。当然，可预见的，由于驱动件能够实现驱动头部支撑件动作以带动头部结构倾斜，当头部结构处于倾斜的状态下，能够执行转头动作。由此，本申请能够增加头部结构的自由度，能够执行更多的仿生动作，提高仿生效果。

28、此外，本发明还涉及一种机器人，由于上述颈部结构具有上述技术效果，因此包括该颈部结构的机器人应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

29、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

技术特征：

1.一种颈部结构，其特征在于，所述颈部结构包括：

2.根据权利要求1所述的颈部结构，其特征在于，所述头部支撑件包括：

3.根据权利要求2所述的颈部结构，其特征在于，所述驱动件包括：

4.根据权利要求3所述的颈部结构，其特征在于，所述头部支撑件还包括：

5.根据权利要求3所述的颈部结构，其特征在于，所述驱动件和所述摇臂件均位于所述机器人的正面。

6.根据权利要求1所述的颈部结构，其特征在于，所述颈部结构还包括：

7.根据权利要求6所述的颈部结构，其特征在于，所述颈部结构还包括：

8.根据权利要求7所述的颈部结构，其特征在于，所述第一联接件的内侧形成有凹陷区，所述第二联接件位于所述凹陷区，所述第一联接件的外侧和所述机器人的外皮接触，且所述第一联接件具有遮挡部，所述遮挡部被配置为至少能够隔绝所述第二联接件接触所述机器人的外皮。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的颈部结构，其特征在于，所述头部支撑件具有对称面，一对所述摇臂件关于所述对称面对称设置，一对所述驱动件关于所述对称面对称设置，且所述第三参考轴线位于所述对称面内。

10.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括如权利要求1至9中任一项所述的颈部结构。

技术总结本发明提供一种颈部结构及机器人，涉及机器人技术领域。颈部结构包括头部支撑件、转接件、一对摇臂件和一对驱动件，头部支撑件能够驱动头部结构绕第一参考轴线转动；转接件和机器人的躯体结构铰接，且转接件和机器人的头部支撑件铰接；转接件和躯体结构的铰接被配置为能够使转接件绕第二参考轴线转动，转接件和头部支撑件的铰接被配置为能够使头部支撑件绕第三参考轴线转动；驱动件具有输出端，驱动件能够驱动输出端沿设定路径移动；头部支撑件的一对连接端分别位于转接件的两侧，摇臂件的一端和对应侧的连接端球铰接，另一端和对应侧的输出端球铰接。本发明提供的颈部结构能够增加头部结构的自由度，提高仿生效果。技术研发人员：房雄远,刘乐锋受保护的技术使用者：深圳市优世界机器人有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5