一种动作多样化且稳定的智能机器人头部传动装置

技术领域

本发明涉及智能机器人传动设备技术领域，具体为一种动作多样化且稳定的智能机器人头部传动装置。

背景技术

随着科学技术不断的发展，机器人的拟人化程度越来越高，因此对机器人的灵活度及动作也提出了更高的要求，例如要求同时仿人四肢和头颈部的机器人的四肢可灵活运动，要求机器人头部可以进行抬头、点头、摇头等动作。

现有的机器人，其头部通常智能进行单个的自由度动作，比如只能点头或者只能摇头，导致机器人与人之间互动时头部动作不够多样化，降低了机器人的互动性。而且由于机器人传动机构之间通过皮带进行传动，在多种动作混合进行时，皮带容易打滑，传动效率低。因此我们提出了一种动作多样化且稳定的智能机器人头部传动装置来解决以上问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种动作多样化且稳定的智能机器人头部传动装置，具备动作多样化、机器人互动性高、传动稳定的优点，解决了机器人动作单一、互动性不高、传动不稳定的问题。

(二)技术方案

为实现上述动作多样化、机器人互动性高、传动稳定的目的，本发明提供如下技术方案：一种动作多样化且稳定的智能机器人头部传动装置，包括躯体，所述躯体的内壁螺纹连接有限位槽，所述限位槽的内部固定安装有复位弹簧，所述复位弹簧远离躯体的一侧固定安装有滑块，所述滑块远离复位弹簧的一侧转动连接有螺杆，所述螺杆的底部啮合有驱动齿轮，所述螺杆远离滑块的一端螺纹连接有滑动齿条，所述滑动齿条的表面套接有固定轨，所述固定轨的表面焊接有从动齿轮，所述从动齿轮的底部啮合有主动齿轮，所述躯体的内部固定安装有安装柱，所述安装柱的顶端焊接有固定框，所述固定框的顶部螺纹连接有固定杆，所述滑动齿条的顶部啮合有扇形齿轮，所述扇形齿轮的顶部螺纹连接有连杆，所述连杆的顶端固定安装有头体，所述头体的内部滑动连接有转动块。

优选的，所述限位槽、复位弹簧以及滑块均设置有两个，对称分布于躯体内部的左右两侧，其中限位槽固定安装在躯体的内壁，复位弹簧一端与躯体内壁固定连接，另一端与滑块固定连接，滑块的尺寸与限位槽内部的尺寸相适配。

优选的，所述螺杆转动连接在右侧的滑块上，驱动齿轮啮合在螺杆的底部，并且位于限位槽的外侧。

优选的，所述滑动齿条为半圆状，一端与螺杆固定连接，另一端与左侧的滑块转动连接，并且中间与固定轨滑动连接。

优选的，所述固定轨分别与滑动齿条和固定框滑动连接，与从动齿轮固定连接，底部与安装柱固定连接。

优选的，所述固定杆共设置有两个，对称分布于固定框的两侧，其中一端与固定框固定连接，另一端与躯体固定连接。

优选的，所述扇形齿轮底部与滑动齿条相互啮合，顶部与连杆固定连接，连杆的另一端与头体固定连接，头体的内部开设有槽与转动块相适配，转动块一端固定安装在固定杆的顶部，另一端与头体转动连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种动作多样化且稳定的智能机器人头部传动装置，具备以下有益效果：

1、该动作多样化且稳定的智能机器人头部传动装置，当设定的程序发出摇头的指令时，驱动齿轮转动带动螺杆左右移动，从而带动滑动齿条左右移动通过扇形齿轮带动头体实现左右摇动；当设定的程序发出点头的程序时，主动齿轮转动带动从动齿轮转动，从而带动固定轨转动，通过连杆带动头体完成点头，大大提高了机器人与人之间互动时头部动作的多样化，增加了机器人的互动性。

2、该动作多样化且稳定的智能机器人头部传动装置，通过驱动齿轮与螺杆以及主动齿轮与从动齿轮之间的传动，避免了皮带传动容易出现的打滑的情况，并且灵敏度更高，使机器人的动作更加的仿真，极大的提高了机器人传动装置的传动效率。

附图说明

图1为本发明各结构连接示意图；

图2为本发明固定轨、从动齿轮、主动齿轮与滑动齿条结构连接左视图；

图3为本发明图1中A处结构放大图。

图中：1、躯体；2、限位槽；3、复位弹簧；4、滑块；5、螺杆；6、驱动齿轮；7、滑动齿条；8、固定轨；9、从动齿轮；10、主动齿轮；11、安装柱；12、固定框；13、固定杆；14、扇形齿轮；15、连杆；16、头体；17、转动块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种动作多样化且稳定的智能机器人头部传动装置，包括躯体1，躯体1的内壁螺纹连接有限位槽2，限位槽2的内部固定安装有复位弹簧3，复位弹簧3远离躯体1的一侧固定安装有滑块4，限位槽2、复位弹簧3以及滑块4均设置有两个，对称分布于躯体1内部的左右两侧，其中限位槽2固定安装在躯体1的内壁，复位弹簧3一端与躯体1内壁固定连接，另一端与滑块4固定连接，滑块4的尺寸与限位槽2内部的尺寸相适配，滑块4远离复位弹簧3的一侧转动连接有螺杆5，螺杆5的底部啮合有驱动齿轮6，螺杆5转动连接在右侧的滑块4上，驱动齿轮6啮合在螺杆5的底部，并且位于限位槽2的外侧，螺杆5远离滑块4的一端螺纹连接有滑动齿条7；

滑动齿条7的表面套接有固定轨8，固定轨8的表面焊接有从动齿轮9，从动齿轮9的底部啮合有主动齿轮10，躯体1的内部固定安装有安装柱11，固定轨8分别与滑动齿条7和固定框12滑动连接，与从动齿轮9固定连接，底部与安装柱11固定连接，通过驱动齿轮6与螺杆5以及主动齿轮10与从动齿轮9之间的传动，避免了皮带传动容易出现的打滑的情况，并且灵敏度更高，使机器人的动作更加的仿真，极大的提高了机器人传动装置的传动效率；

安装柱11的顶端焊接有固定框12，固定框12的顶部螺纹连接有固定杆13，固定杆13共设置有两个，对称分布于固定框12的两侧，其中一端与固定框12固定连接，另一端与躯体1固定连接，当设定的程序发出摇头的指令时，驱动齿轮6转动带动螺杆5左右移动，从而带动滑动齿条7左右移动通过扇形齿轮14带动头体16实现左右摇动；当设定的程序发出点头的程序时，主动齿轮10转动带动从动齿轮9转动，从而带动固定轨8转动，通过连杆15带动头体16完成点头，大大提高了机器人与人之间互动时头部动作的多样化，增加了机器人的互动性；

滑动齿条7的顶部啮合有扇形齿轮14，扇形齿轮14的顶部螺纹连接有连杆15，连杆15的顶端固定安装有头体16，头体16的内部滑动连接有转动块17，扇形齿轮14底部与滑动齿条7相互啮合，顶部与连杆15固定连接，连杆15的另一端与头体16固定连接，头体16的内部开设有槽与转动块17相适配，转动块17一端固定安装在固定杆13的顶部，另一端与头体16转动连接。

工作原理:当程序发出摇动的指令时，驱动齿轮6开始转动，由于限位槽2固定安装在躯体1的内壁，复位弹簧3一端与躯体1内壁固定连接，另一端与滑块4固定连接，滑块4的尺寸与限位槽2内部的尺寸相适配，螺杆5转动连接在右侧的滑块4上，驱动齿轮6啮合在螺杆5的底部，并且位于限位槽2的外侧，滑动齿条7为半圆状，一端与螺杆5固定连接，另一端与左侧的滑块4转动连接，并且中间与固定轨8滑动连接，即驱动齿轮6转动带动螺杆5在限位槽2内左右移动，从而打动滑动齿条7左右移动，而扇形齿轮14底部与滑动齿条7相互啮合，顶部与连杆15固定连接，连杆15的另一端与头体16固定连接，头体16的内部开设有槽与转动块17相适配，转动块17一端固定安装在固定杆13的顶部，另一端与头体16转动连接，即滑动齿条7左右移动带动扇形齿轮14左右转动，从而带动头体16左右转动，实现机器人的摇头；

当程序发出点头的指令时，此时主动齿轮10开始转动，由于主动齿轮10与从动齿轮9相互啮合，而固定轨8分别与滑动齿条7和固定框12滑动连接，与从动齿轮9固定连接，底部与安装柱11固定连接，即主动齿轮10转动带动从动齿轮9同步转动，从而带动固定轨8转动，进而通过连杆15带动头体16正反转动，实现机器人的点头。

综上所述，该动作多样化且稳定的智能机器人头部传动装置，当设定的程序发出摇头的指令时，驱动齿轮6转动带动螺杆5左右移动，从而带动滑动齿条7左右移动通过扇形齿轮14带动头体16实现左右摇动；当设定的程序发出点头的程序时，主动齿轮10转动带动从动齿轮9转动，从而带动固定轨8转动，通过连杆15带动头体16完成点头，大大提高了机器人与人之间互动时头部动作的多样化，增加了机器人的互动性。

该动作多样化且稳定的智能机器人头部传动装置，通过驱动齿轮6与螺杆5以及主动齿轮10与从动齿轮9之间的传动，避免了皮带传动容易出现的打滑的情况，并且灵敏度更高，使机器人的动作更加的仿真，极大的提高了机器人传动装置的传动效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。