一種用于機(jī)器人的點(diǎn)頭裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及人工智能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于機(jī)器人的點(diǎn)頭裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)器人(Robot)是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。
[0003]在協(xié)助或取代人類工作的任務(wù)中，需要機(jī)器人具備靈活、多功能、可控性高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。特別地，針對家務(wù)型或陪護(hù)型機(jī)器人，人們有更多安全可靠方面的要求。
[0004]比如，圖1為現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)頭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，目前市面上的智能玩具或機(jī)器人，其頭部設(shè)計(jì)大多采用圓筒型的機(jī)器人脖頸1從機(jī)器人頭顱下側(cè)的長條通孔2伸入頭顱內(nèi)部，利用機(jī)器人脖頸1上的齒輪帶動(dòng)頭部作點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)。對于家務(wù)型或陪護(hù)型機(jī)器人來說，該技術(shù)方案存在一個(gè)安全隱患:機(jī)器人的頭顱底部設(shè)有長條通孔2，在機(jī)器人做出點(diǎn)頭動(dòng)作的時(shí)候，機(jī)器人脖頸1和長條通孔2之間的間隙忽寬忽窄，很可能夾到人們特別是兒童的手指，危及機(jī)器人使用者的人身安全。
[0005]并且，機(jī)器人金屬外殼對人體而言是一個(gè)危險(xiǎn)源，當(dāng)機(jī)器人的四肢和頭顱卡到人體時(shí)，傳統(tǒng)的機(jī)器人并沒有危險(xiǎn)意識(shí)，也不預(yù)設(shè)安全補(bǔ)救措施。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于機(jī)器人的點(diǎn)頭裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)的用于機(jī)器人的點(diǎn)頭裝置存在的脖頸與頭顱之間相對運(yùn)動(dòng)存在的夾傷人體的安全問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]本實(shí)用新型提供的一種用于機(jī)器人的點(diǎn)頭裝置，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)齒輪組、頭部托板和頸部基座;所述頭部托板位于所述頸部基座的上側(cè)，所述頭部托板的下部為向下凸出的第一殼體，所述頸部基座的上部為向上凸出的第二殼體，所述第一殼體的下部設(shè)置有通孔，所述第一殼體與所述第二殼體通過所述通孔按照間隙配合套接，使所述頭部托板能繞所述第二殼體的球心轉(zhuǎn)動(dòng);所述頸部基座上設(shè)置有穿過所述第二殼體球心的轉(zhuǎn)軸，所述頭部托板與所述轉(zhuǎn)軸連接;所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述傳動(dòng)齒輪組均設(shè)置在所述頭部托板的上側(cè);所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)齒輪組，帶動(dòng)所述頭部托板繞所述轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)。
[0009]進(jìn)一步，還包括蝸桿;所述蝸桿由所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)所述傳動(dòng)齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:驅(qū)動(dòng)電機(jī)依靠渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)向傳動(dòng)齒輪組傳遞轉(zhuǎn)矩，由于蝸桿的軸線方向與對應(yīng)齒輪的轉(zhuǎn)軸方向垂直，故能夠減小驅(qū)動(dòng)電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組安裝后的總體尺寸。
[0010]進(jìn)一步，所述傳動(dòng)齒輪組包括離合齒輪，所述離合齒輪由所述蝸桿驅(qū)動(dòng)。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:在正常工作情況下，離合齒輪作為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)部件，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞給點(diǎn)頭裝置;在點(diǎn)頭裝置受到的外部阻力超過一定安全限值時(shí)，離合齒輪將脫離正常的工作位置，不再傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，從而避免點(diǎn)頭裝置受到外力的破壞。
[0011]進(jìn)一步，所述離合齒輪的軸線上設(shè)置有保護(hù)彈簧，當(dāng)所述離合齒輪的轉(zhuǎn)矩大于安全數(shù)值時(shí)，所述保護(hù)彈簧推動(dòng)所述離合齒輪偏離嚙合位置。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:保護(hù)彈簧設(shè)置在離合齒輪的軸線上，用以推動(dòng)離合齒輪在特定受力狀況時(shí)離開嚙合位置，保證離合齒輪的安全保護(hù)作用。
[0012]優(yōu)選地，所述保護(hù)彈簧為壓簧。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:由于離合齒輪的轉(zhuǎn)軸為圓柱體，采用壓簧套接在離合齒輪的轉(zhuǎn)軸上，相比于其他形式的彈簧件，可以減小保護(hù)彈簧的安裝尺寸。
[0013]進(jìn)一步，所述傳動(dòng)齒輪組包括減速齒輪，所述減速齒輪與所述離合齒輪嚙合。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:一般電機(jī)的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于機(jī)械動(dòng)作部件要求的動(dòng)作速度，而減速齒輪能夠降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，使驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠驅(qū)使動(dòng)作部件按照正常的動(dòng)作速度來控制點(diǎn)頭裝置。
[0014]進(jìn)一步，還包括固定于所述頸部基座的不能轉(zhuǎn)動(dòng)的固定齒輪;所述固定齒輪與所述轉(zhuǎn)軸同軸，且與所述減速齒輪嗤合。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:固定齒輪固定于頸部基座，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，且固定齒輪與轉(zhuǎn)軸同軸，所以當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩通過減速齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，減速齒輪會(huì)相對于固定齒輪擺動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)頭部托板的前后擺動(dòng)。
[0015]優(yōu)選地，所述固定齒輪為扇形齒輪。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:由于點(diǎn)頭裝置的運(yùn)動(dòng)幅度無需過大，只需要將固定齒輪設(shè)計(jì)為扇形即可完成點(diǎn)頭動(dòng)作。同時(shí)，扇形齒輪能夠減少點(diǎn)頭裝置的整體體積和重量。
[0016]進(jìn)一步，點(diǎn)頭裝置還包括擺動(dòng)角度控制器;所述擺動(dòng)角度控制器設(shè)置于所述減速齒輪的軸線上，所述擺動(dòng)角度控制器用于限制所述頭部托板的擺動(dòng)角度范圍。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:雖然設(shè)置了扇形齒輪，能夠限制點(diǎn)頭裝置的最大點(diǎn)頭幅度，扇形齒輪屬于被動(dòng)限制，當(dāng)點(diǎn)頭裝置運(yùn)動(dòng)幅度過大時(shí)，頭部托板容易脫離扇形齒輪的最外嚙合齒槽。而擺動(dòng)角度控制器能夠預(yù)先設(shè)定允許的點(diǎn)頭幅度，避免點(diǎn)頭裝置過度擺動(dòng)。
[0017]進(jìn)一步，所述擺動(dòng)角度控制器包括固定于所述減速齒輪軸線上的電位器，所述電位器與機(jī)器人主板電連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與機(jī)器人主板電連接。該技術(shù)方案的技術(shù)效果在于:在減速齒輪軸線上設(shè)置電位器，能夠記錄減速齒輪轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，然后通過機(jī)器人主板控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:頭部托板下部的第一殼體，與頸部基座上部的第二殼體，通過通孔按照間隙配合套接，避免在機(jī)器人頭顱底部設(shè)置通孔，杜絕了點(diǎn)頭動(dòng)作存在的安全隱患；驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪組，帶動(dòng)頭部托板繞轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人頭顱點(diǎn)頭。
【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的技術(shù)方案，下面將對【具體實(shí)施方式】描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。作為對比，附圖中還包括了現(xiàn)有技術(shù)的圖紙。顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)頭裝置的外形圖；
[0021 ]圖2為本實(shí)用新型提供的點(diǎn)頭裝置的外形結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖3為圖2中A-A面的剖視圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型提供的點(diǎn)頭裝置的爆炸圖；
[0024]圖5為圖4中I部位的局部放大圖。
[0025]附圖標(biāo)記:
[0026]1-機(jī)器人脖頸；2-長條通孔；3-頭部托板；
[0027]4-頸部基座；5-驅(qū)動(dòng)電機(jī)；6-第一殼體；
[0028]7-第二殼體；8-通孔；9-轉(zhuǎn)軸；
[0029]10-蝸桿；11-離合齒輪；12-保護(hù)彈簧；
[0030]13-減速齒輪；14-固定齒輪；15-電位器。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0032]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0033]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0034]本實(shí)施例提供了一種用于機(jī)器人的點(diǎn)頭裝置，其中:圖2為本實(shí)用新型提供的點(diǎn)頭裝置的外形結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖2中A-A面的剖視圖；圖4為本實(shí)用新型提供的點(diǎn)頭裝置的爆炸圖。如圖2?4所示，點(diǎn)頭裝置設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)5、傳動(dòng)齒輪組、頭部托板3和頸部基座4。頭部托板3位于頸部基座4的上側(cè)，頭部托板3的下部為向下凸出的第一殼體6，頸部基座4的上部為向上凸出的第二殼體7，第一殼體6的下部設(shè)置有通孔8，第一殼體6與第二殼體7通過通孔8按照間隙配合進(jìn)行套接，使頭部托板3的第一殼體6能貼合第二殼體7的外表面繞第二殼體7的球心轉(zhuǎn)動(dòng)。并且，頸部基座4上設(shè)置有穿過第二殼體7球心的轉(zhuǎn)軸9，頭部托板3與轉(zhuǎn)軸9連接。驅(qū)