本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人、機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平的逐漸提高，智能設(shè)備也在人們的生產(chǎn)和生活中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著機(jī)器人技術(shù)的越來(lái)越成熟，機(jī)器人也會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，給人們帶來(lái)極大的工作上和生活上的方便。

機(jī)器人是否能夠執(zhí)行一些特定的動(dòng)作和執(zhí)行動(dòng)作的數(shù)量及質(zhì)量是衡量機(jī)器人性能的一個(gè)重要指標(biāo)。其中，機(jī)器人頭部的靈活程度既能反應(yīng)機(jī)器人的擬人化程度。然而，現(xiàn)有的機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)限位傳感器為接觸式的，存在噪聲及壽命小的缺點(diǎn)；且通常采用三個(gè)傳感器檢測(cè)頭部轉(zhuǎn)動(dòng)的最左、最右、中間位置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本較高。

綜上所述，現(xiàn)有的機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本較高。

申請(qǐng)內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種機(jī)器人、機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其控制方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本較高的問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括：轉(zhuǎn)動(dòng)部件、帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的電機(jī)、固定于機(jī)器人內(nèi)部的光電傳感器組和固定于所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的傳感器擋片組；

所述傳感器擋片組包括至少四個(gè)傳感器擋片；所述光電傳感器組包括至少兩個(gè)光電傳感器，所述光電傳感器具有發(fā)射器與接收器；所述傳感器擋片的厚度小于或等于槽型間隔，所述槽型間隔為任意所述光電傳感器的發(fā)射器與接收器間的間隔；

所述光電傳感器組與所述傳感器擋片組對(duì)應(yīng)配合設(shè)置，所述傳感器擋片組與所述光電傳感器組的匹配位置發(fā)生變化時(shí)，所述傳感器擋片組中的至少一個(gè)傳感器擋片位于所述槽型間隔內(nèi)，從而標(biāo)定機(jī)器人頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。

可選的，所述光電傳感器組包括第一光電傳感器和第二光電傳感器；所述傳感器擋片組包括第一傳感器擋片、第二傳感器擋片、第三傳感器擋片和第四傳感器擋片；

所述第三傳感器擋片與所述第一傳感器擋片設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件的第一圓周上；所述第四傳感器擋片與所述第二傳感器擋片設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件的第二圓周上；

其中，所述第一傳感器擋片與所述第二傳感器擋片的位置具有匹配關(guān)系；

所述第一光電傳感器與所述第一圓周匹配設(shè)置，以使當(dāng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第三傳感器擋片和/或所述第一傳感器擋片通過(guò)所述第一光電傳感器的槽型間隔；

所述第二光電傳感器與所述第二圓周匹配設(shè)置，以使當(dāng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第四傳感器擋片和/或所述第二傳感器擋片通過(guò)所述第二光電傳感器的槽型間隔。

可選的，當(dāng)所述第一傳感器擋片位于所述第一光電傳感器的槽型間隔內(nèi)；和/或，當(dāng)所述第二傳感器擋片位于所述第二光電傳感器的槽型間隔內(nèi)，則所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件位于中間位置；

當(dāng)所述第三傳感器擋片位于所述第一光電傳感器的槽型間隔內(nèi)，則所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件位于第一極限位置；

當(dāng)所述第四傳感器擋片位于所述第二光電傳感器的槽型間隔內(nèi)，則所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件位于第二極限位置。

可選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件為軸，所述機(jī)構(gòu)還包括固定所述軸的軸承座；

所述軸承座具有第一腔體和第二腔體，所述第一腔體用于固定所述軸，所述第二腔體環(huán)繞所述軸；

所述光電傳感器組位于所述第二腔體內(nèi)，且分布在所述軸承座內(nèi)側(cè)；所述傳感器擋片組位于第二腔體內(nèi)，且分布在所述軸上。

可選的，所述機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括阻尼壓板；

所述阻尼壓板為第一弧形結(jié)構(gòu)，所述阻尼壓板的兩端固定于所述軸承座上，所述弧形結(jié)構(gòu)與所述軸貼合；

所述軸承座上設(shè)置限位孔，所述阻尼壓板上設(shè)置凸起結(jié)構(gòu)，所述凸起結(jié)構(gòu)與所述限位孔配合。

可選的，所述阻尼壓板的兩端固定于所述軸承座上，包括：

所述阻尼壓板的兩端通過(guò)固定組件固定于所述軸承座上，通過(guò)所述固定組件調(diào)節(jié)所述弧形結(jié)構(gòu)與所述軸的貼合程度。

可選的，所述傳感器擋片組設(shè)置于第一固定裝置上，所述第一固定裝置為第二弧形結(jié)構(gòu)，所述第一固定裝置固定于所述軸上。

可選的，所述光電傳感器組設(shè)置于第二固定裝置上，所述第二固定裝置固定于所述軸承座內(nèi)側(cè)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器人，包括機(jī)器人頭部、機(jī)器人軀干、第一頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別連接所述機(jī)器人頭部與所述機(jī)器人軀干，所述機(jī)器人頭部繞所述第一頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)部件水平轉(zhuǎn)動(dòng)。

可選的，所述機(jī)器人還包括第二頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述第二頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直分布；

所述第二頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述機(jī)器人頭部?jī)?nèi)，所述機(jī)器人頭部繞所述第二頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)部件豎直轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器人頭部控制方法應(yīng)用于所述機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括：

接收機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)指令；

根據(jù)傳感器擋片組與光電傳感器組的匹配位置的變化關(guān)系，確定光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所述光電傳感器組與所述傳感器擋片組對(duì)應(yīng)配合設(shè)置；

根據(jù)所述光電傳感器組的實(shí)時(shí)狀態(tài)及標(biāo)定的預(yù)設(shè)位置信息確定機(jī)器人頭部的實(shí)時(shí)位置；

根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置及所述頭部運(yùn)動(dòng)指令確定所述機(jī)器人的頭部運(yùn)動(dòng)路徑。

可選的，所述光電傳感器組包括第一光電傳感器和第二光電傳感器；所述傳感器擋片組包括第一傳感器擋片、第二傳感器擋片、第三傳感器擋片和第四傳感器擋片；

所述根據(jù)傳感器擋片組與光電傳感器組的匹配位置的變化關(guān)系，確定光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，包括：

當(dāng)所述第一傳感器擋片位于所述第一光電傳感器的槽型間隔內(nèi)；和/或，當(dāng)所述第二傳感器擋片位于所述第二光電傳感器的槽型間隔內(nèi)，確定所述光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為中間狀態(tài)；所述槽型間隔為任意所述光電傳感器的發(fā)射器與接收器間的間隔；

當(dāng)所述第三傳感器擋片位于所述第一光電傳感器的槽型間隔內(nèi)，確定所述光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為第一極限狀態(tài)；

當(dāng)所述第四傳感器擋片位于所述第二光電傳感器的槽型間隔內(nèi)，確定所述光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為第二極限狀態(tài)。

可選的，所述預(yù)設(shè)位置信息包括中間位置和極限位置，所述接收機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)指令之前，還包括：

根據(jù)第一光電傳感器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，標(biāo)定第一極限位置；根據(jù)第一光電傳感器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和/或第二光電傳感器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，標(biāo)定中間位置；根據(jù)第二光電傳感器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，標(biāo)定第二極限位置；

可選的，所述根據(jù)所述光電傳感器組的實(shí)時(shí)狀態(tài)及標(biāo)定的預(yù)設(shè)位置信息確定機(jī)器人頭部的實(shí)時(shí)位置之后，還包括：

當(dāng)所述實(shí)時(shí)位置為極限位置時(shí)，判斷所述頭部運(yùn)動(dòng)指令是否指示所述機(jī)器人頭部偏離所述極限位置，若是，則確定所述頭部運(yùn)動(dòng)指令無(wú)效。

可選的，所述傳感器擋片組包括第一傳感器擋片組和第二傳感器擋片組，所述光電傳感器組包括第一光電傳感器組合第二光電傳感器組；

所述頭部運(yùn)動(dòng)指令包括垂直運(yùn)動(dòng)指令和/或水平運(yùn)動(dòng)指令；

所述根據(jù)傳感器擋片組與光電傳感器組的匹配位置的變化關(guān)系，確定光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，包括：

根據(jù)第一傳感器擋片組與第一光電傳感器組的匹配位置的變化關(guān)系，確定第一光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)；和/或，

根據(jù)第二傳感器擋片組與第二光電傳感器組的匹配位置的變化關(guān)系，確定第二光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

所述根據(jù)所述光電傳感器組的實(shí)時(shí)狀態(tài)及標(biāo)定的預(yù)設(shè)位置信息確定機(jī)器人頭部的實(shí)時(shí)位置，包括：

根據(jù)所述第一光電傳感器組的實(shí)時(shí)狀態(tài)及標(biāo)定的水平預(yù)設(shè)位置信息確定機(jī)器人頭部的水平實(shí)時(shí)位置；和/或，

根據(jù)所述第二光電傳感器組的實(shí)時(shí)狀態(tài)及標(biāo)定的垂直預(yù)設(shè)位置信息確定機(jī)器人頭部的垂直實(shí)時(shí)位置；

根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置及所述頭部運(yùn)動(dòng)指令確定所述機(jī)器人的頭部運(yùn)動(dòng)路徑，包括：

根據(jù)所述水平實(shí)時(shí)位置及所述水平運(yùn)動(dòng)指令確定所述機(jī)器人的水平運(yùn)動(dòng)路徑；和/或，

根據(jù)所述垂直實(shí)時(shí)位置及所述垂直運(yùn)動(dòng)指令確定所述機(jī)器人的垂直運(yùn)動(dòng)路徑。

本發(fā)明的上述實(shí)施例，機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)部件、帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)的電機(jī)、固定于機(jī)器人內(nèi)部的光電傳感器組和固定于轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的傳感器擋片組；傳感器擋片的厚度小于或等于槽型間隔，槽型間隔為任意所述光電傳感器的發(fā)射器與接收器間的間隔；光電傳感器組與傳感器擋片組對(duì)應(yīng)配合設(shè)置，傳感器擋片組與光電傳感器組的匹配位置發(fā)生變化時(shí)，傳感器擋片組中的至少一個(gè)傳感器擋片位于槽型間隔內(nèi)，從而標(biāo)定機(jī)器人頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。通過(guò)光電傳感器組與傳感器擋片組的配合設(shè)置，提高了控制機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的靈活性，同時(shí)簡(jiǎn)化了機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，降低了成本。

附圖說(shuō)明

圖1a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；

圖1b為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光電傳感器組的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種傳感器擋片組的結(jié)構(gòu)圖；

圖4a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光電傳感器與傳感器擋片組的相對(duì)位置關(guān)系圖；

圖4b為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)到中間位置的結(jié)構(gòu)圖；

圖5a為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種光電傳感器與傳感器擋片組的相對(duì)位置關(guān)系圖；

圖5b為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)到右極限位置的結(jié)構(gòu)圖；

圖6a為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種光電傳感器與傳感器擋片組的相對(duì)位置關(guān)系圖；

圖6b為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)到左極限位置的結(jié)構(gòu)圖；

圖7a為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；

圖7b為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種阻尼壓板的機(jī)構(gòu)圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器人頭部控制方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部份實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如圖1a所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖，包括：轉(zhuǎn)動(dòng)部件101、帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件101運(yùn)動(dòng)的電機(jī)102、固定于機(jī)器人內(nèi)部的光電傳感器組103和固定于轉(zhuǎn)動(dòng)部件101上的傳感器擋片組104。

具體地，轉(zhuǎn)動(dòng)部件101為軸，機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括固定軸的軸承座105；軸承座具有第一腔體和第二腔體，第一腔體用于固定軸，第二腔體環(huán)繞軸；光電傳感器組103位于第二腔體內(nèi)，且固定在軸承座105內(nèi)側(cè)；傳感器擋片組104位于第二腔體內(nèi)，且固定在軸上。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器人，如圖1b所示，包括本發(fā)明實(shí)施例提供機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及連接于頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)器人頭部107和機(jī)器人軀干108，機(jī)器人頭部107繞頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)部件101水平轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的搖頭動(dòng)作。

需要說(shuō)明的是，光電傳感器組103可以一體式固定在軸承座105內(nèi)側(cè)，也可以通過(guò)固定裝置固定在軸承座105內(nèi)側(cè)；傳感器擋片組104可以一體式固定在軸上，也可以通過(guò)固定裝置固定在軸上，在此不做限制。此外，光電傳感器組103可以垂直設(shè)置于軸承座內(nèi)表面，也可以預(yù)設(shè)角度固定于軸承座內(nèi)表面；傳感器擋片組104可以垂直設(shè)置于軸上，也可以預(yù)設(shè)角度固定于軸上，只需滿(mǎn)足軸帶動(dòng)傳感器擋片組104轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器擋片在光電傳感器的槽型間隔中穿過(guò)即可，在此不做限制。

進(jìn)一步地，傳感器擋片組104包括至少四個(gè)傳感器擋片，光電傳感器組103 包括至少兩個(gè)光電傳感器。光電傳感器具有發(fā)射器與接收器，發(fā)射器與接收器之間的間隔為槽型間隔，傳感器擋片的厚度小于或等于槽型間隔。通過(guò)光電傳感器組103與傳感器擋片組104對(duì)應(yīng)配合設(shè)置，傳感器擋片組104與光電傳感器組103的匹配位置發(fā)生變化時(shí)，傳感器擋片組104中的至少一個(gè)傳感器擋片位于槽型間隔內(nèi)，從而通過(guò)光電傳感器組103的開(kāi)關(guān)狀態(tài)標(biāo)定機(jī)器人頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。

可選的，本發(fā)明提供的各個(gè)實(shí)施例中，光電傳感器組103中的光電傳感器的數(shù)量為兩個(gè)，顯然，如果光電傳感器組103包含更多的光電傳感器，其實(shí)現(xiàn)方式與兩個(gè)光電傳感器的實(shí)現(xiàn)方式是類(lèi)似的。如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光電傳感器組的結(jié)構(gòu)圖，包括第一光電傳感器201、第二光電傳感器、固定裝置203。第一光電傳感器201和第二光電傳感器202設(shè)置于固定裝置203上，通過(guò)至少一個(gè)固定孔204與螺栓的配合，將固定裝置203固定于軸承座105內(nèi)側(cè)。

可選地，本發(fā)明提供的各個(gè)實(shí)施例中，傳感器擋片組104中的傳感器擋片的數(shù)量為四個(gè)，顯然，為了得到機(jī)器人頭部或其他部件更加精細(xì)的轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)，可以通過(guò)增加傳感器擋片數(shù)量來(lái)獲得，其實(shí)現(xiàn)方式與四個(gè)傳感器擋片的實(shí)現(xiàn)方式是類(lèi)似的。如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種傳感器擋片組的結(jié)構(gòu)圖，包括第一傳感器擋片301、第二傳感器擋片302、第三傳感器擋片303、第四傳感器擋片304、固定裝置305。第一傳感器擋片301、第二傳感器擋片302、第三傳感器擋片303和第四傳感器擋片304設(shè)置于固定裝置305上，固定裝置305為弧形結(jié)構(gòu)，并固定貼合于軸上。

進(jìn)一步地，第三傳感器擋片303與第一傳感器擋片301設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)部件101的第一圓周上；第四傳感器擋片304與第二傳感器擋片302設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件101的第二圓周上。第一傳感器擋片301與第二傳感器擋片302的位置具有匹配關(guān)系。第一光電傳感器201與第一圓周匹配設(shè)置，以使當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件101轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第三傳感器擋片103和/或第一傳感器擋片101通過(guò)第一光電傳感器201 的槽型間隔。第二光電傳感器202與所述第二圓周匹配設(shè)置，以使當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件101轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第四傳感器擋片304和/或第二傳感器302擋片通過(guò)第二光電傳感器202的槽型間隔。

具體的，對(duì)于第一傳感器擋片301與第二傳感器擋片302的位置具有的匹配關(guān)系，圖3所示的結(jié)構(gòu)給出了一種可能的方式：第一傳感器擋片301在垂直方向上的投影與第二傳感器擋片302完全重合；而本實(shí)施例所定義的匹配關(guān)系并不僅僅只有這一種實(shí)現(xiàn)方式，例如，第一傳感器擋片301在垂直方向上的投影與第二傳感器擋片302部分重合；第一傳感器擋片301在垂直方向上的投影與第二傳感器擋片302完全不重合等，上述匹配關(guān)系的其目的在于構(gòu)成一種第一傳感器擋片301與第二傳感器擋片302的唯一的位置關(guān)系，以便對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件101的轉(zhuǎn)動(dòng)位置進(jìn)行唯一的對(duì)應(yīng)識(shí)別。

圖4a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種光電傳感器與傳感器擋片組的相對(duì)位置關(guān)系圖。如圖4a所示，第一傳感器擋片301位于第一光電傳感器201的槽型間隔內(nèi)，第二傳感器擋片302位于第二光電傳感器202的槽型間隔內(nèi)。此時(shí)，同時(shí)觸發(fā)第一光電傳感器201和第二光電傳感器202，將機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的當(dāng)前的位置標(biāo)定為中間位置，如圖4b所示，為機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)到中間位置的結(jié)構(gòu)圖。

圖5a為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種光電傳感器與傳感器擋片組的相對(duì)位置關(guān)系。如圖5a所示，第三傳感器擋片303位于第一光電傳感器201的槽型間隔內(nèi)。此時(shí)，觸發(fā)第一光電傳感器201，將機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置標(biāo)定為第一極限位置，若該第一極限位置為右極限位置，則如圖5b所示，為機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)到右極限位置的結(jié)構(gòu)圖。

圖6a為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種光電傳感器與傳感器擋片組的相對(duì)位置關(guān)系。如圖6a所示，第四傳感器擋片304位于第二光電傳感器202的槽型間隔內(nèi)。此時(shí)，觸發(fā)第二光電傳感器202，將機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置標(biāo)定為第二極限位置，若該第二極限位置為左極限位置，則如圖6b所示，為機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)到左極限位置的結(jié)構(gòu)圖。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中，傳感器擋片組104中的傳感器擋片的數(shù)量不限于四個(gè)，光電傳感器組103中的光電傳感器的數(shù)量不限于兩個(gè)。例如，傳感器擋片組103包括5個(gè)傳感器擋片，通過(guò)與兩個(gè)光電傳感器的配合，標(biāo)定出頭部轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的左極限位置、右極限位置、第一中間位置和第二中間位置，即可以通過(guò)增加傳感器擋片的個(gè)數(shù)來(lái)提高標(biāo)定的位置的精度，在此不做限制。

進(jìn)一步地，如圖1a所示，機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括阻尼壓板106。阻尼壓板106為第一弧形結(jié)構(gòu)，如圖7a所示，阻尼壓板106的兩端設(shè)有固定孔705，彈簧螺絲701通過(guò)固定孔705固定于所述軸承座105的定位孔702上，從而使得阻尼壓板106與軸貼合。此外，如圖7b所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的阻尼壓板的機(jī)構(gòu)圖，阻尼壓板106上設(shè)置凸起結(jié)構(gòu)704，凸起結(jié)構(gòu)704與軸承座105上的限位孔703配合，通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧螺絲701來(lái)調(diào)節(jié)阻尼壓板106與軸的106的貼合程度。

例如，機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不工作時(shí)，要求機(jī)器人頭部不能晃動(dòng)，若依靠電機(jī)102控制機(jī)器人頭部不晃動(dòng)，電機(jī)102會(huì)一直工作導(dǎo)致電機(jī)102壽命減少，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)調(diào)節(jié)阻尼壓板106上的彈簧螺絲701的松緊度，從而控制阻尼壓板106與機(jī)器人頭部的松緊度，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人頭部機(jī)構(gòu)的阻尼調(diào)節(jié)，減小了電機(jī)的負(fù)荷。

基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述機(jī)器人頭部?jī)?nèi)，如圖8所示，包括：轉(zhuǎn)動(dòng)部件801、帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件801運(yùn)動(dòng)的電機(jī)802、固定于機(jī)器人內(nèi)部的光電傳感器組803，固定于轉(zhuǎn)動(dòng)部件101上的傳感器擋片組804，軸承座805，阻尼壓806。機(jī)器人頭部807繞所述第二頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)部件801豎直轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的點(diǎn)頭動(dòng)作。其中，頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中各個(gè)部件的連接關(guān)系與上述實(shí)施例類(lèi)似，在此不再贅述。

基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器人，包括第一頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直分布。第一頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別連接所述機(jī)器人頭部與所述機(jī)器人軀干，機(jī)器人頭部繞第一頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)部件水平轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人頭部水平運(yùn)動(dòng)；第二頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于機(jī)器人頭部?jī)?nèi)，機(jī)器人頭部繞第二頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)部件豎直轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人頭部垂直運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)谝活^部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)運(yùn)作時(shí)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人頭部任意角度的運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中光電傳感器組與傳感器擋片組的配合設(shè)置，提高控制機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的靈活性，同時(shí)簡(jiǎn)化了機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，降低了成本。

基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器人頭部控制方法，應(yīng)用上述實(shí)施例的機(jī)器人，如圖9所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器人頭部控制方法流程示意圖，包括：

步驟901：接收機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)指令。

步驟902：根據(jù)傳感器擋片組與光電傳感器組的匹配位置的變化關(guān)系，確定光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，光電傳感器組與傳感器擋片組對(duì)應(yīng)配合設(shè)置。

步驟903：根據(jù)光電傳感器組的實(shí)時(shí)狀態(tài)及標(biāo)定的預(yù)設(shè)位置信息確定機(jī)器人頭部的實(shí)時(shí)位置。

步驟904：根據(jù)實(shí)時(shí)位置及頭部運(yùn)動(dòng)指令確定所述機(jī)器人的頭部運(yùn)動(dòng)路徑。

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)光電傳感器組與傳感器擋片組的配合設(shè)置，標(biāo)定機(jī)器人頭部的實(shí)時(shí)位置，從而確定機(jī)器人的頭部運(yùn)動(dòng)路徑，提高了控制機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的靈活性和簡(jiǎn)便性。

可選的，上述頭部運(yùn)動(dòng)指令可以為機(jī)器人內(nèi)部的處理器生成；或者，該頭部運(yùn)動(dòng)指令可以由外部設(shè)備生成，經(jīng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)或有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸給機(jī)器人的處理器。

可選的，頭部運(yùn)動(dòng)指令可以包括垂直運(yùn)動(dòng)指令及水平運(yùn)動(dòng)指令。例如，接收到用戶(hù)輸入的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令為水平向左30度，垂直向上45度。需要說(shuō)明的是，機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳感器擋片組包括第一傳感器擋片組和第二傳感器擋片組，光電傳感器組包括第一光電傳感器組合第二光電傳感器組。

可選的，根據(jù)第一傳感器擋片組與第一光電傳感器組的匹配位置的變化關(guān)系，確定第一光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)。針對(duì)水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，假設(shè)水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的光電傳感器為第一光電傳感器組，傳感器擋片組為第一傳感器擋片組。第一光電傳感器組包括第一光電傳感器和第二光電傳感器；第一傳感器擋片組傳感器擋片組包括第一傳感器擋片、第二傳感器擋片、第三傳感器擋片和第四傳感器擋片。其中，任意光電傳感器的發(fā)射器與接收器間的間隔為槽型間隔。

例如，當(dāng)?shù)谝粋鞲衅鲹跗诖怪狈较蛏系耐队芭c第二傳感器擋片完全重合，則第一傳感器擋片位于第一光電傳感器的槽型間隔內(nèi)，同時(shí)第二傳感器擋片位于第二光電傳感器的槽型間隔內(nèi)，則確定光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為中間狀態(tài)。此時(shí)，同時(shí)觸發(fā)第一光電傳感器和第二光電傳感器，即第一光電傳感器的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為“1”，第二光電傳感器的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)也為“1”。此時(shí)，第一光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為中間狀態(tài)。

再如，當(dāng)?shù)谌齻鞲衅鲹跗挥诘谝还怆妭鞲衅鞯牟坌烷g隔內(nèi)，則確定光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為第一極限狀態(tài)。此時(shí)，觸發(fā)第一光電傳感器，即第一光電傳感器的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為“1”，第二光電傳感器的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為“0”。此時(shí)，第一光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為第一極限狀態(tài)。

再如，當(dāng)?shù)谒膫鞲衅鲹跗挥诘诙怆妭鞲衅鞯牟坌烷g隔內(nèi)，則確定光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為第二極限狀態(tài)。此時(shí)，觸發(fā)第二光電傳感器，即第一光電傳感器的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為“0”，第二光電傳感器的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為“1”。此時(shí)，第一光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)為第二極限狀態(tài)。

可選的，根據(jù)第二傳感器擋片組與第二光電傳感器組的匹配位置的變化關(guān)系，確定第二光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)。針對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，假設(shè)垂直運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的光電傳感器為第二光電傳感器組，傳感器擋片組為第二傳感器擋片組。具體第二傳感器擋片組與第二光電傳感器組的匹配位置的變化，以及第二光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)與上述實(shí)施例類(lèi)似，在此不再贅述。

可選的，根據(jù)第一光電傳感器組的實(shí)時(shí)狀態(tài)及標(biāo)定的水平預(yù)設(shè)位置信息確定機(jī)器人頭部的水平實(shí)時(shí)位置；根據(jù)第二光電傳感器組的實(shí)時(shí)狀態(tài)及標(biāo)定的垂直預(yù)設(shè)位置信息確定機(jī)器人頭部的垂直實(shí)時(shí)位置。

其中，針對(duì)任意運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，預(yù)設(shè)位置信息包括中間位置和極限位置，具體地，根據(jù)第一光電傳感器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，標(biāo)定第一極限位置；根據(jù)第一光電傳感器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和第二光電傳感器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，標(biāo)定中間位置；根據(jù)第二光電傳感器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，標(biāo)定第二極限位置?？蛇x的，根據(jù)水平實(shí)時(shí)位置及水平運(yùn)動(dòng)指令確定機(jī)器人的水平運(yùn)動(dòng)路徑；根據(jù)垂直實(shí)時(shí)位置及垂直運(yùn)動(dòng)指令確定機(jī)器人的垂直運(yùn)動(dòng)路徑。通過(guò)執(zhí)行水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人頭部任意角度的運(yùn)動(dòng)，例如，執(zhí)行的運(yùn)動(dòng)路徑為水平向左30度，垂直向上45度；再如，重復(fù)5次搖頭動(dòng)作；再如，重復(fù)10次點(diǎn)頭動(dòng)作。此外，本發(fā)明各實(shí)施例中的機(jī)器人可水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)先后順序進(jìn)行，也可以同時(shí)進(jìn)行，在此不做限制。針對(duì)任意運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如水平運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)實(shí)時(shí)位置為極限位置時(shí)，判斷頭部運(yùn)動(dòng)指令是否指示機(jī)器人頭部偏離極限位置，若是，則確定所述頭部運(yùn)動(dòng)指令無(wú)效。例如，當(dāng)機(jī)器人實(shí)時(shí)位置為左極限位置時(shí)，接收到向左水平30度的指令，則確定該指令無(wú)效。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)器頭部控制方法，接收機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)指令，根據(jù)傳感器擋片組與光電傳感器組的匹配位置的變化關(guān)系，確定光電傳感器組的實(shí)時(shí)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所述光電傳感器組與所述傳感器擋片組對(duì)應(yīng)配合設(shè)置；根據(jù)所述光電傳感器組的實(shí)時(shí)狀態(tài)及標(biāo)定的預(yù)設(shè)位置信息確定機(jī)器人頭部的實(shí)時(shí)位置；根據(jù)所述實(shí)時(shí)位置及所述頭部運(yùn)動(dòng)指令確定所述機(jī)器人的頭部運(yùn)動(dòng)路徑。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)光電傳感器組與傳感器擋片組的配合設(shè)置，從而標(biāo)定機(jī)器人頭部的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，提高了控制機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的靈活性，同時(shí)簡(jiǎn)化了機(jī)器人頭部運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，降低了成本。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的系統(tǒng)。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令系統(tǒng)的制造品，該指令系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中，“上”“下”對(duì)應(yīng)圖片的上方和下方，“左”“右”對(duì)應(yīng)圖片中裝置的左側(cè)和右側(cè)，“內(nèi)側(cè)”是指在圖片中裝置內(nèi)部的面，“外側(cè)”是指圖片中裝置外部的面，本發(fā)明實(shí)施例僅是示例作用。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例做出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。